En el campo de la dinámica de fluidos, una célula de convección es el fenómeno que ocurre cuando existen diferencias de densidad dentro de un cuerpo de líquido o gas. Estas diferencias de densidad dan lugar a corrientes ascendentes y / o descendentes, que son las características clave de una célula de convección. Cuando un volumen de fluido se calienta, se expande y se vuelve menos denso y, por lo tanto, más flotante que el fluido circundante. La parte más fría y densa del fluido desciende para asentarse debajo del fluido más cálido y menos denso, y esto hace que el fluido más cálido se eleve. Tal movimiento se llama convección, y el cuerpo móvil del líquido se conoce como célula de convección. Este tipo particular de convección, donde una capa horizontal de fluido se calienta desde abajo, se conoce como convección de Rayleigh–Bénard. La convección generalmente requiere un campo gravitacional, pero en experimentos de microgravedad, la convección térmica se ha observado sin efectos gravitacionales.
Los fluidos se generalizan como materiales que exhiben la propiedad de flujo; sin embargo, este comportamiento no es exclusivo de los líquidos. Las propiedades de los fluidos también se pueden observar en gases e incluso en partículas sólidas (como arena, grava y objetos más grandes durante deslizamientos de rocas).
Una célula de convección es más notable en la formación de nubes con su liberación y transporte de energía. A medida que el aire se mueve a lo largo del suelo, absorbe calor, pierde densidad y se mueve hacia la atmósfera. Cuando es forzado a la atmósfera, que tiene una presión de aire más baja, no puede contener tanto fluido como a una altitud más baja, por lo que libera su aire húmedo, produciendo lluvia. En este proceso, el aire caliente se enfría; gana densidad y cae hacia la tierra y la célula repite el ciclo.
Las células de convección se pueden formar en cualquier fluido, incluida la atmósfera de la Tierra( donde se llaman células Hadley), el agua hirviendo, la sopa (donde las células se pueden identificar por las partículas que transportan, como granos de arroz), el océano o la superficie del sol. El tamaño de las células de convección está determinado en gran medida por las propiedades del fluido. Las células de convección pueden incluso ocurrir cuando el calentamiento de un fluido es uniforme.