无风情况下管道中的流体与不同温度的固体表面相接触，热边界层中的流体受固体表面温度的影响，其保温棉的温度和密度将发生变化。固体表面与流体之间的温度差，是流体产生自然对流和换热的根本原因。本文提及系统温度分布的数值模拟，将管道保温层划分为多个能量单元，采用热网络方法建立各单元的能量守恒方程，并联立方程组求解。
对于保温层外表面的局部努塞尔数，依据有可靠实验数据所得出的函数关系。
在无风的自然对流环境下，将保温管道划分为若干能量单元，即管道外直径400 mm;保温层厚度110 mm;保温材料导热系数0.05 W/(m”t );管内流体温度300℃;环境大气温度5℃时，对上述状况的保温层管道进行了模拟计算。由计算结果可知:保温管道的下部散热损失最大，上部散热损失最小。在给定的保温棉体积下，为了减小保温管道的散热损失，应当根据散热损失的分布，在局部散热损失大的地方，应当增大保温层厚度，而在局部散热损失小的地方，应当减小保温层厚度。保温层厚度的选择，应取决于保温层外表面换热系数的分布。综上分析，采用等厚度的保温层管道，并不是很合理，因为它没有考虑到保温层外表面的局部温度、换热系数以及散热损失等重要因素。