热流控制是近年来研究的热点问题,在能源的高效利用,国防安全,功率器件,热信息器件等方向都有广泛的应用前景。参照变换光学,得益于热传导方程在坐标变换前后的形式不变性,研究者将坐标变换法推广到了热力学领域,为热流控制提供了有力的理论支持。热隐身衣是近年来热流控制的热门领域,指可以控制某一区域的热流,从外部看就好像该区域不存在一样。热隐身衣的实现往往通过构造热学超材料来完成。针对热流控制的定量分析并给出现实的设计方法对热隐身的推广应用具有重要意义。目前大部分关于热隐身衣与热流控制的研究都是定性分析,虽然实现了很多功能,但是并没有给出定量的设计思路。本文基于坐标变换法设计了二维圆形热隐身衣的理论模型,并且将其参数化。定义了无量纲数描述热隐身衣参数和性能。通过数值模拟计算的方法给出了各个系统参数对被控制区域的影响,给出了拟合方程,并进行修正。基于此可以按照需求设计热隐身衣,并且通过调节参数定量的控制固定区域的热流。鉴于热隐身衣需要的是各向异性的材料,而且需要满足某些条件,现实中几乎不能找到符合条件的材料,于是本文通过等效热阻理论利用各项同性材料构造了符合要求的热学超材料。基于构造的热学超材料,本文建立了两个等效热隐身衣模型,分别具有热集中和热削弱功能,并且进行了分析。定义无量纲数描述等效模型对外部温度场的扰动,并与理论模型比较。最后将两个模型综合,给出了能同时实现两种功能的热隐身衣模型的设计思路,可以根据不同需求调节模型参数即可定量的控制固定区域的热流。