Nel campo della dinamica dei fluidi, una cella di convezione è il fenomeno che si verifica quando esistono differenze di densità in un corpo di liquido o di gas. Queste differenze di densità danno luogo a correnti ascensionali e/o discensionali, che sono le caratteristiche chiave di una cella di convezione. Quando un volume di fluido viene riscaldato, si espande e diventa meno denso e quindi più galleggiante del fluido circostante. La parte più fredda e densa del fluido scende a depositarsi sotto il fluido più caldo e meno denso, e questo fa salire il fluido più caldo. Questo movimento è chiamato convezione, e il corpo di liquido in movimento è chiamato cella di convezione. Questo particolare tipo di convezione, in cui uno strato orizzontale di fluido è riscaldato dal basso, è noto come convezione di Rayleigh-Bénard. La convezione di solito richiede un campo gravitazionale, ma in esperimenti di microgravità, la convezione termica è stata osservata senza effetti gravitazionali.
I fluidi sono generalizzati come materiali che mostrano la proprietà del flusso; tuttavia, questo comportamento non è unico ai liquidi. Le proprietà fluide possono essere osservate anche nei gas e persino nei solidi particolati (come sabbia, ghiaia e oggetti più grandi durante le frane).
Una cella di convezione è più notevole nella formazione di nuvole con il suo rilascio e trasporto di energia. Quando l’aria si muove lungo il terreno assorbe calore, perde densità e si sposta verso l’alto nell’atmosfera. quando è forzata nell’atmosfera, che ha una pressione dell’aria più bassa, non può contenere così tanto fluido come ad una quota inferiore, quindi rilascia la sua aria umida, producendo la pioggia. In questo processo l’aria calda si raffredda; guadagna densità e cade verso la terra e la cella ripete il ciclo.
Le celle di convezione possono formarsi in qualsiasi fluido, compresa l’atmosfera terrestre (dove sono chiamate celle di Hadley), l’acqua bollente, la zuppa (dove le celle possono essere identificate dalle particelle che trasportano, come i chicchi di riso), l’oceano o la superficie del sole. La dimensione delle celle di convezione è in gran parte determinata dalle proprietà del fluido. Le celle di convezione possono verificarsi anche quando il riscaldamento di un fluido è uniforme.