Физика

Число Фурье для тепловой диффузии

Сравнивает длительность нагрева с характерным временем распространения температуры в теле.

ƒбыстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Число Фурье1
Характерное время L²/α100 с
Формула

Как считается результат

Число Фурье = diffusivity*time/length^2; Характерное время L²/α = length^2/diffusivity (с)
Пример с тестовыми данными

Температуропроводность: 0,000001 м²/с; Время: 100 с; Характерный размер: 0,01 м

Число Фурье: 1; Характерное время L²/α: 100 с
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Сравнивает длительность нагрева с характерным временем распространения температуры в теле.

Безразмерное время Fo=αt/L² характеризует нестационарную теплопроводность. Температуропроводность α=λ/(ρc) должна соответствовать материалу и его температуре.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: температуропроводность в м²/с; время в с; характерный размер в м.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Размер L выбирается по конкретному решению: например, полутолщина пластины или радиус цилиндра. Нельзя механически переносить значение между разными геометриями и способами нагрева.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

02

Когда модель применима

Размер L выбирается по конкретному решению: например, полутолщина пластины или радиус цилиндра. Нельзя механически переносить значение между разными геометриями и способами нагрева.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Температуропроводность: 0,000001 м²/с; Время: 100 с; Характерный размер: 0,01 м
Вычисление
Безразмерное время Fo=αt/L² характеризует нестационарную теплопроводность. Температуропроводность α=λ/(ρc) должна соответствовать материалу и его температуре. Число Фурье: (0,000001) × (100) ÷ (0,01)^2 = 1. Характерное время L²/α: (0,01)^2 ÷ (0,000001) = 100 с.
Результат
Число Фурье: 1; Характерное время L²/α: 100 с

Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

Пример 2
Исходные данные
Температуропроводность: 0,000001 м²/с; Время: 100 с; Характерный размер: 0,02 м
Вычисление
Число Фурье: (0,000001) × (100) ÷ (0,02)^2 = 0,25. Характерное время L²/α: (0,02)^2 ÷ (0,000001) = 400 с.
Результат
Число Фурье: 0,25; Характерное время L²/α: 400 с

Этот вариант использует другие исходные данные: Характерный размер — 0,02. Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

Формула и обозначения

Число Фурье = diffusivity*time/length^2; Характерное время L²/α = length^2/diffusivity (с)

diffusivity — температуропроводность, единица: м²/с.

time — время, единица: с.

length — характерный размер, единица: м.

Безразмерное время Fo=αt/L² характеризует нестационарную теплопроводность. Температуропроводность α=λ/(ρc) должна соответствовать материалу и его температуре.

Практическое применение

Сравнивает длительность нагрева с характерным временем распространения температуры в теле. Безразмерное время Fo=αt/L² характеризует нестационарную теплопроводность. Температуропроводность α=λ/(ρc) должна соответствовать материалу и его температуре.

Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: температуропроводность в м²/с; время в с; характерный размер в м.

Размер L выбирается по конкретному решению: например, полутолщина пластины или радиус цилиндра. Нельзя механически переносить значение между разными геометриями и способами нагрева.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

NPTEL: нестационарная теплопроводность ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «число фурье»?+

Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Температуропроводность: 0,000001 м²/с; Время: 100 с; Характерный размер: 0,01 м. Число Фурье: 1; Характерное время L²/α: 100 с. Безразмерное время Fo=αt/L² характеризует нестационарную теплопроводность. Температуропроводность α=λ/(ρc) должна соответствовать материалу и его температуре.

Какие ограничения есть у метода?+

Размер L выбирается по конкретному решению: например, полутолщина пластины или радиус цилиндра. Нельзя механически переносить значение между разными геометриями и способами нагрева.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Увеличение размера вдвое уменьшает Fo вчетверо при том же времени. Большое Fo означает длительное развитие диффузии, но не определяет температуру без граничных условий. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Размер L выбирается по конкретному решению: например, полутолщина пластины или радиус цилиндра. Нельзя механически переносить значение между разными геометриями и способами нагрева.