热传递计算器

热传递是温差引起的热能移动。工程上通常分为传导、对流和辐射。本计算器使用标准 SI 输入参数，给出各方式的稳态传热速率，单位为瓦。正值表示热量从所列的热侧或表面温度流向所列的冷侧或环境温度。将两者温度对调会得到负值，表示热流方向相反。 传导通过静止材料传递能量。对于导热系数恒定的平面层，傅里叶定律给出的速率为导热系数乘以面积和温差，再除以层厚。面积、导热系数或温差越大，速率越高；材料越厚，速率越低。该简化模型假设热流为一维、物性均匀、无内部热源，且接触热阻可忽略。 对流在表面与空气或水等流动流体之间传热。牛顿冷却定律将对流换热系数乘以表面积及表面与流体的温差。换热系数并非基本材料常数：它随流体性质、流速、几何形状、朝向，以及自然或强制流动而变化。应采用合适关联式或测量得到的系数，才能获得有意义的结果。 热辐射通过电磁发射传递能量，不需要流体介质。斯特藩–玻尔兹曼定律使用发射率、面积，以及表面与环境绝对温度的四次方之差。因此，辐射温度必须以开尔文输入。发射率介于零与一之间；深色非金属表面的发射率通常较高，而抛光金属可能低得多。 实际组件可能同时涉及三种传热方式、多层材料、变化的物性、复杂几何形状或瞬态温度。在这些情况下，应仔细计算每条适用的传热路径，或使用热阻网络及数值模型。这里的结果属于理想化工程估算，适用于课堂问题、初步设计比较、保温检查、电子散热研究，以及对更详细分析进行合理性检查。