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🔥 传热计算器(传导·对流)

通过标签页切换计算传导传热(Q=kAΔT/L)和对流传热(Q=hAΔT)。每个标签页中只需留空一个变量,其余变量会自动计算出来。

在传热速率(Q)、导热系数(k)、面积(A)、温差(ΔT)、厚度(L)中输入4个,即可计算剩余1个。

计算结果
材质导热系数 k (W/(m·K))
401
237
50
混凝土1.7
玻璃0.8
0.6
0.6
木材0.12
玻璃纤维保温材料0.04
空气0.026

※ 表中导热系数为常见工程教材的参考值(实际值会因纯度、温度、制造工艺而有所不同)。

指南

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01

传导传热公式 (Q=kAΔT/L)

传导是物质内部通过分子振动传递热量的现象。将傅里叶导热定律应用于稳态一维平壁,可得:

Q = k × A × ΔT ÷ L

导热系数(k)越大、面积(A)和温差(ΔT)越大、厚度(L)越薄,传热速率(Q)就越大。常用于墙体保温设计、散热片设计等。
02

对流传热公式 (Q=hAΔT)

对流是固体表面与流动流体(空气、水等)之间传递热量的现象,可用牛顿冷却定律表示。

Q = h × A × ΔT

对流换热系数(h)会因流体种类和流动状态(自然对流/强制对流)而有很大差异。典型范围:空气自然对流约5~25,空气强制对流约10~500,水强制对流约500~10,000 W/(m²·K)(为教材代表性范围,实际情况可能不同)。
03

传导与对流的区别

传导是固体(或静止流体)内部通过分子间振动传递热量,而对流则涉及流体的物理运动。实际墙体内部通过传导、表面通过对流进行热交换,是一个组合系统,可结合两种计算来估算整体热损失。

常见问题

为什么传导需要输入4个值,对流只需要3个?
传导公式(Q=kAΔT/L)有5个变量(Q、k、A、ΔT、L),对流公式(Q=hAΔT)有4个变量(Q、h、A、ΔT)。当其中1个变量未知时,其余变量可唯一确定该值,因此分别需要输入4个和3个值。
温差(ΔT)应该输入°C还是K?
温度"差值"在摄氏度(°C)和开尔文(K)中数值相同(例如5°C的差值等于5K的差值),因此使用哪个单位都可以,但请务必输入两点之间的温差,而不是绝对温度(如300K)本身。
材质预设的导热系数数值来自哪里?
这些是常见传热工程教材(如Cengel《Heat and Mass Transfer》)中常温下的代表性近似值。实际材料会因纯度、温度和制造工艺而有所不同,精密设计请参考制造商数据表。