畢渥數計算器

畢渥數是無因次熱傳比值，用來比較固體內部的傳導熱阻與表面的對流熱阻。計算方式為對流熱傳係數乘以特徵長度，再除以材料的熱傳導係數。由於單位相消，可用同一基準比較不同尺寸、材料及邊界條件的物體。 畢渥數小，表示熱量在物體內部傳導，比通過周圍流體邊界層容易得多。此時內部溫度梯度相對小，可近似假設物體溫度在空間上均勻。在符合所需工程精度的前提下，Bi 小於 0.1 時，通常認為適合使用集總熱容量法。較大數值表示固體內部有明顯溫差，可能需要暫態熱傳導圖表、解析級數解或數值模擬。 特徵長度必須正確選取。對集總暫態分析而言，通常為物體體積除以參與對流的表面積。因此，長圓柱、球、平壁或有限物體的特徵長度與幾何形狀有關，不一定是最大尺寸。部分熱傳關係式採用不同的長度定義，請始終遵循所選方程式或參考資料的慣例。 對流熱傳係數取決於流體性質、速度、表面方向，以及自然或強制對流。熱傳導係數取決於材料組成與溫度。精度重要時，應採用代表實際操作條件的值，而非一般室溫數值。計算器要求對流熱傳係數使用瓦每平方公尺克耳文、特徵長度使用公尺、熱傳導係數使用瓦每公尺克耳文。畢渥數不應與紐塞數混淆：Bi 使用固體熱傳導係數來評估內部溫度均勻性；紐塞數則使用流體熱傳導係數，描述流體中對流相對於傳導的作用。此結果僅供初步判斷與建模輔助；關鍵熱設計還應評估幾何形狀、輻射、物性變化、接觸熱阻及隨時間變化的邊界條件。