Теплообмен между поверхностью твердого тела и жидкой или газообразной средой при их непосредственном соприкосновении называется конвективным теплообменом или теплоотдачей. Этот процесс сопровождается перемещением массы среды, при котором частицами вещества (жидкости или газа) осуществляется перенос теплоты. Наряду с конвективным переносом наблюдается и теплопроводность, особенно в слое, прилегающем к поверхности тела.

Для расчета конвективного теплообмена между твердым телом и средой используется формула Ньютона, где — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2К); ТП я Тс — температуры соответственно поверхности тела и среды.

К числу важнейших факторов, которыми определяется интенсивность теплоотдачи, относится скорость потока среды. Движение среды может быть свободным, вызванным разностью плотностей нагретых и холодных масс жидкости (газа), и вынужденным, происходящим под действием насоса, вентилятора, эжектора и т. п. Соответственно этим условиям движения теплообмен осуществляется при естественной (свободной) или при вынужденной конвекции.

От скорости жидкости или газа зависит режим их движения. При гидродинамическом взаимодействии твердого тела с газообразной или жидкой средой на его поверхности образуется пограничный слой, скорость в котором изменяется от нуля на поверхности тела до скорости, равной скорости основного потока. Режим движения в пограничном слое может быть как ламинарным (упорядоченным поступательным), так и турбулентным (неупорядоченным хаотическим). Через ламинарный пограничный слой перенос теплоты осуществляется за счет теплопроводности. Этот слой создает значительное термическое сопротивление. В турбулентном пограничном слое теплота переносится при интенсивном вихревом движении и перемешивании среды внутри слоя, термическое сопротивление этого слоя меньше, чем ламинарного.

Кроме режима движения на коэффициент теплоотдачи влияют и другие факторы, к которым относятся геометрическая форма тела, его линейные размеры и температура, а также теплофизические параметры движущейся среды.