一、温度场

温度场是指在各个时刻物体内各点温度分布的总称。物体的温度分布是坐标和时间的函数：

1、分类

1 ）稳态温度场（定常温度场）（Steady-state conduction）

  　是指在稳态条件下物体各点的温度分布不随时间的改变而变化的温度场称稳态温度场，其表达式：

2 ）非稳态温度场（非定常温度场） （Transient conduction）

　　　是指在变动工作条件下，物体中各点的温度分布随时间而变化的温度场称非稳态温度场，其表达式：

若物体温度仅一个方向有变化，这种情况下的温度场称一维温度场。

２、等温面和等温线

物体的温度场通常用等温面或等温线表示

等温面：同一时刻、温度场中所有温度相同的点连接起来所构成的面

等温线：用一个平面与各等温面相交，在这个平面上得到一个等温线簇

（１）温度不同的等温面或等温线彼此不能相交；

（２）在连续的温度场中，等温面或等温线不会中断，它们或者是物体中完全封闭的曲面（曲线），或者就终止于物体的边界上

（3）沿等温线（面）无热量传递；

（4）若每条等温线间的温度间隔相等，则等温线的疏密可反映出不同区域导热热流密度的大小。

３、温度梯度

等温面上没有温差，不会有热传递。不同的等温面之间，有温差，有导热。

温度梯度是用以反映温度场在空间的变化特征的物理量。 系统中某一点所在的等温面与相邻等温面之间的温差与其法线间的距离之比的极限为该点的温度梯度，记为gradt。 

４、热流密度矢量

热流密度：单位时间、单位面积上所传递的热量；热流密度矢量：等温面上某点，以通过该点处最大热流密度的方向为方向、数值上正好等于沿该方向的热流密度。温度梯度和热流密度的方向都是在等温面的法线方向。由于热流是从高温处流向低温处，因而温度梯度和热流密度的方向正好相反。

二、导热基本定律

１、傅里叶定律

在导热现象中，单位时间内通过给定截面所传递的热量，正比例于垂直于该截面方向上的温度变化率，而热量传递的方向与温度升高的方向相反，即 

当物体的温度是三个坐标的函数时，其形式为:

２、温度梯度和热流密度矢量的关系

图表示了微元面积 dA 附近的温度分布及垂直于该微元面积的热流密度矢量的关系。

1 ）热流线 

    定义：热流线是一组与等温线处处垂直的曲线，通过平面上任一点的热流线与该点的热流密度矢量相切。 

2 ）热流密度矢量与热流线的关系：

    在整个物体中，热流密度矢量的走向可用热流线表示。如图示，其特点是相邻两个热流线之间所传递的热流密度矢量处处相等，构成一热流通道。

三、导热系数

傅里叶定律给出了导热系数的定义 :

导热系数在数值上等于单位温度梯度作用下单位时间内单位面积的热量。导热系数是材料固有的热物理性质，表示物质导热能力的大小。其主要影响因素有：

1、状态、成分和结构 

    同一种物质的材料，由于状态不同，导热机理不同。

2、密度 

    一般来说，密度越小，导热系数越小。在一定温度下，某种材料有一个最佳密度，此时导热系数最小。

3、温度 

    导热系数是物质温度和压力的函数，一般把导热系数仅仅视为温度的函数，而且在一定温度范围还可以用一种线性关系来描述。 

4、含水量 

    多孔材料很容易吸收水分，吸水后导热系数增加。 

5、热流方向 

    各向异性材料不同方向导热系数值不同。