熱流單位傅立葉定律

熱傳導(dǎo)定律，也稱為傅立葉定律，描述了熱量在介質(zhì)中的傳導(dǎo)規(guī)律。其形式與電傳導(dǎo)歐姆定律相似。 傅立葉定律可以以兩種形式表述：微分形式關(guān)注于局部的能量傳導(dǎo)率，而積分形式則關(guān)注于流入和流出整體一部分介質(zhì)的能量。

熱流單位微分形式

傅立葉定律的微分形式表明了熱通量密度正比于熱導(dǎo)率乘以負(fù)的溫度梯度。熱通量密度是單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)單位面積的熱量。

熱導(dǎo)k通常情況下都被當(dāng)作是常數(shù)，但是實(shí)際情況是，k的值會(huì)隨溫度而變化。而然在很大的溫度范圍內(nèi)，k的變化都可忽略不計(jì)。在各向異性介質(zhì)中，熱導(dǎo)率顯著地隨方向而變化，這時(shí)k是一個(gè)二階張量。在非均勻介質(zhì)中，k與空間位置有關(guān)。

在許多情況下，當(dāng)我們只需考慮一個(gè)方向上的熱傳遞（比如x方向）時(shí)，可用一維傅立葉定律：

熱流單位積分形式

通過(guò)在部分介質(zhì)表面S上對(duì)微分式進(jìn)行積分，我們得到了傅立葉定律的積分形式：

當(dāng)我們所研究的介質(zhì)是一段兩端溫度恒定、均勻的一維介質(zhì)時(shí)，積分得到的熱傳導(dǎo)功率為：

這一定律是熱傳導(dǎo)方程式的基礎(chǔ)。

熱傳導(dǎo)，是熱能從高溫向低溫部分轉(zhuǎn)移的過(guò)程，是 一個(gè)分子向另一個(gè)分子傳遞振動(dòng)能的結(jié)果。各種材料的熱傳導(dǎo)性能不同，傳導(dǎo)性能好的，如金屬，還包括了自由電子的移動(dòng)，所以傳熱速度快，可以做熱交換器材料，而金屬傳導(dǎo)能力依次為銀>銅>金>鋁；傳導(dǎo)性能不好的，如石棉，可以做熱絕緣材料。

熱通量（英語(yǔ)：heat flux），又稱為熱流，是指單位時(shí)間通過(guò)某一面積的熱能，是具有方向性的矢量，其在國(guó)際單位制中的單位為焦耳/秒（J/s，即瓦特）。由此又可以進(jìn)一步定義熱通量密度或熱流密度，即通過(guò)單位面積的熱通量，其在國(guó)際單位制的單位為瓦特/平方米（W/m2¹）。

幾乎各種化學(xué)工業(yè)都有熱交換過(guò)程，需要熱交換器，而根據(jù)熱傳導(dǎo)的方式和工藝要求，設(shè)計(jì)各種熱交換器。

• 熱導(dǎo)率

• 熱傳

• 熱對(duì)流

• 熱輻射

要注意區(qū)分區(qū)別熱流率和熱流密度，熱流密度表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量，表示為q。國(guó)際單位是 W/m2，英制單位為BTU/sec-ft。通過(guò)面積為A的平壁時(shí)的熱流率為熱流密度與面積的乘積：Φ = qA 。

熱流器是由熱流傳感器(或稱熱流測(cè)頭)連接測(cè)量指式儀表組成的熱工儀表。使用時(shí)將其傳感器埋設(shè)在絕熱結(jié)構(gòu)內(nèi)或貼敷在絕熱結(jié)構(gòu)的外表面，可直接測(cè)量得到熱(冷)損失值。熱流傳感器: 利用在具有確定熱阻的板材上產(chǎn)生溫差來(lái)測(cè)量通過(guò)它本身的熱流密度的裝置。

近年來(lái)，在熱分析節(jié)能監(jiān)察的領(lǐng)域中，熱流測(cè)量的必要性已被重視和確認(rèn)。僅測(cè)量溫度是無(wú)法獲知重要的熱信息。多通道熱流計(jì)HFM，測(cè)定精度及重復(fù)性比絕對(duì)校正法更為優(yōu)越，并且多通道熱流計(jì)HFM的操作非常簡(jiǎn)單。熱流計(jì)HFM系列在各方面受到很高的評(píng)價(jià)，也被眾多的用戶所使用。2100433B