Для анализа тепловых процессов в науке используют различные математические методы, среди них:

• Математическое моделирование. 12 Это прикладной математический метод, который предполагает разработку и исследование математической модели, соответствующей изучаемому явлению. 2 Модель содержит формализованное описание объекта изучения, включающее числовые параметры, константы, ограничения, а также аналитические зависимости. 1
• Численные методы. 2 Они позволяют строить и исследовать более сложные математические модели. 2 К таким методам относятся, например, метод конечных разностей и метод конечных элементов. 3
• Методы на основе искусственных нейронных сетей, теории нечётких множеств и нечётки логики, древовидных структур. 1 Их используют, когда нет известных аналитических закономерностей. 1
• Метод Рэлея. 5 Это способ получения обобщённых переменных (чисел подобия) на основе анализа размерностей. 5 Согласно методу, искомая величина выражается через влияющие на неё параметры с помощью степенного комплекса, состоящего из безразмерного коэффициента и всех влияющих на протекание процесса параметров в различных степенях. 5
• Методы, связанные с уравнениями. 4 Например, конвективный теплообмен описывается дифференциальным уравнением Фурье-Кирхгофа, а количество тепла, передаваемое от нагретого теплоносителя к холодному, определяется основным уравнением теплопередачи. 4