一、传热学简介
传热学是研究在温差作用下热量传递过程和传递速率的科学，大约在上世纪30年代，传热学形成一门独立的学科。传热学研究不同温度的物体或同一物体的不同部分之间的热量传递规律，不仅是研究自然现象，而且广泛应用于工程技术领域。例如，锅炉和换热设备的设计以及为强化传热和节能而改进锅炉及其他换热设备的结构；化学工业生产中，为维持工艺流程温度，要求研究特定的加热、冷却以及余热的回收技术；电子工业中解决集成电路或电子仪表的散热方法；机交通运输业在冻土地带修建铁路、公路；核能、航天等尖端技术中也都存在大量传热问题需要解决；太阳能、地热能、工业余热利用及其他可再生能源工程中高效能换热器的开发和利用。因此，传热学已是现代科学技术的主要技术基础科学之一。传热学的成果对各部门技术进步起了很大的促进作用。
在机械工程中，传热学得到极为广泛的应用。械制造工业测算和控制冷加工或热加工中工件的温度场；浇铸和冷冻技术中研究相变导热；切削加工中的接触热阻和喷射冷却；动力和化工机械中超临界区换热，小温差换热；两相流换热，复杂几何形状物体的换热等。
二、浇铸过程中的传热学应用
在机械制造中，铸造是常用的成形方法，而浇铸是铸造中很重要的工序。每一种合金都有一定的浇铸温度范围，例如铸钢为1520~1620℃；铸铁为1230~1450℃；铝合金为680~780℃。因此，浇铸过程中需要合理控制铸造温度。而检测铸件浇铸过程中的表面温度需要用到传热学知识。
利用红外线测温技术并结合导热与对流耦合反问题求解，可以得到浇铸过程表面温度红外监测情况反推铸件凝固温度的方法。
以铸造黄铜板为例：铜液瞬间充满型腔；铜液及铸件的初始温度各自均匀；铜液内无自然对流；铸型外部两表面与周围环境之间的换热包括自然对流与热辐射，换热系数分别为hc和hr，总传热系数h hc hr；铜液在固定的凝固点ta下凝固。这样，问题简化为双层平板的一维非稳态导热与对流及辐射的耦合问题。由于铸件换热是关于中心线对称的，仅对一半区域计算即可。坐标原点选择在铸件的中心线上，设铸型的厚度为 1，铸件的半厚度为 2，则问题的数学描述为