首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
赵伟涛  吴九汇 《物理学报》2013,62(18):184401-184401
分析了平板前表面遭受任意周期热扰动这类非Fourier传热情形下的温度响应. 采用双曲型热传导方程描述平板表面温度急速变化时的热传导问题. 为求解此类方程, 首先 利用分离变量法和Duhamel积分原理, 得到了平板前表面遭受突变热流和简谐热流两种情况下的解析解.然后, 在此基础上应用Fourier级数展开法和叠加原理, 获得了平板前表面热流任意周期变化时非Fourier热传导下温度场的解析表达式. 利用得到的解析表达式进行数值模拟, 分析了不同热松弛时间、 不同时刻和不同位置对温度响应的影响, 讨论了非Fourier热传导模型所给出的温度响应与Fourier热传导模型的差别. 这种方法能够处理许多在生产实际中具有周期边界条件的非Fourier热传导问题. 关键词: 非Fourier 热传导 周期变化 温度响应 平板  相似文献   

2.
含对流与蒸发表面的有限厚度材料的双曲型热传导分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文对于含有对流与蒸发表面的有限厚度材料,在遭受一脉冲表面热流作用时的双曲型热传导进行了分析,采用热势函数描述的双曲型热传导方程来描述该问题,并用有限差分法进行数值求解.同时,本文还就表面对流与蒸发对材料表面与内部瞬态温度变化的影响以及材料双曲型热传导对表面蒸发的影响进行了分析.  相似文献   

3.
亚表面圆柱体对热波的多重散射问题   总被引:2,自引:0,他引:2  
马晓波  胡超  谈和平 《光学学报》2005,25(12):707-1711
极端条件下的传热问题是工程热物理研究中的重要课题。基于非傅里叶热传导定律,采用波函数展开法,研究了含圆柱缺陷非透明体中热波散射问题。基于热传导波动模型给出了物体中热波多重散射问题的一般解。温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热。具体分析了几何参量、各物理参量对温度分布的影响,特别分析了热波波长对温度变化的作用,并给出了温度变化的数值结果。研究结果可望为红外辐射技术、热波成像等问题的分析提供理论基础和参考数据。在检测金属材料缺陷空间分布的激光热波探测系统中应用。  相似文献   

4.
王竹溪 《物理学报》1962,18(1):11-26
本文研究了在透明物质内部有辐射的热传导问题,得到了普遍的传热方程。接着详细研究了在稳定的情形下普遍传热方程在四种特殊形状的物体中的解,这四种特殊形状是,平面、圆柱体、球体、和长椭球。在平面问题中进行了数值计算,所得的结果与以前开累所得的不同。本文指出,开累忽略了热向各个方向辐射的性质,而只考虑了辐射在温度变化的方向,因而所得的传热方程不同。  相似文献   

5.
生物组织传热在皮肤病的激光热疗中研究意义显著。该过程介质极不均匀,加热时间极短且瞬时热流密度较大,有必要考虑非傅里叶效应.本文针对皮肤组织建立生物传热模型,非傅叶里效应采用基于双曲型导热方程的双相延迟模型描述.激光能量产生的热源项由蒙特卡洛法进行光传播模拟获得,采用三时层有限差分法求解传热方程.研究了激光照射下的生物组织温度场的变化及不同的热弛豫参数的影响作用,发现非傅里叶导热与经典生物传热相比存在本质区别,突出表现为计算温升显著降低且峰值滞后出现.  相似文献   

6.
半无限体内双圆柱亚表面热波散射问题的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文基于非傅里叶导热定律,采用波函数展开法,研究了含双圆柱缺陷非透明半无限体中热传播问题,给出了基于热传导波动模型的热波散射问题的一般解.温度波由调制光束在材料表面激发,缺陷表面的边界条件为绝热,分析了各物理参数对温度分布的影响,特别是热波波长对温度变化的影响,并给出了温度变化的数值结果。  相似文献   

7.
低温传热中的热波现象及其对超流氦膜沸腾发生的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
热波是低温传热中的常见现象,对热波现象的研究具有重要理论和实用价值.本文研究了固体和超流氦液体中的热波.对超流氦中的非稳态传热研究表明,热脉冲作用下的膜沸腾形成过程可由超流氨中的第二声(热波)进行很好的描述.  相似文献   

8.
 对含热传导的流体动力学方程组,用有限元方法进行数值求解。采用傅里叶热传导计算热流、用热流连续条件计算单元间接触面的温度、用三角形传热法计算体单元表面的热流,考虑各向同性弹塑性流体材料模型、三项式物态方程和导热系数与状态的相关性,给出了傅里叶热传导、接触传热、热应力应变效应、以及混合物冲击压缩特性等算例。对混合物冲击温度的数值模拟表明,小颗粒混合物在冲击压缩过程中,颗粒间的温度有差别、稍有波动,并随时间趋向于一致,以至热平衡。  相似文献   

9.
从傅里叶模型和非傅里叶模型的基本方程出发,通过有限差分方法对方程进行数值求解。分别分析了10,1.0,0.1,0.01 ns这4种脉宽的脉冲激光作用于硅材料时两种传热模型温度曲线的相对变化;讨论了热弛豫时间对非傅里叶模型数值结果的影响。结果表明:脉宽小于或等于100 ps的激光作用于硅材料时,表层温度上升缓慢,会发生载流子效应,非傅里叶模型可以合理地反映这种现象;对于一般材料,载流子效应发生的条件是脉宽小于或等于材料热弛豫时间,此时应当用非傅里叶模型描述加热过程。  相似文献   

10.
建立了矩形激光晶体的热传导模型。通过充分考虑晶体侧面与冷却液之间的对流传热,以及晶体端面与外界的热传导,建立了更为合理的边界条件。利用有限元差分法求解泊松方程,得到激光晶体内温度和温度场分布。研究结果表明,在考虑晶体的侧面对流和端面导热的情况下,得出了更符合实际的晶体温度场分布,计算的热焦距与实验测量结果更为吻合。  相似文献   

11.
12.
Studied in this paper is the problem of transient thermal conduction and temperature distribution generated by laser pulses in a planar sample. Both of the classical parabolic and the hyperbolic equations of heat transport have been solved analytically and numerically, and the results indicate that the correction term of a finite thermal propagation velocity included in the hyperbolic equation can be ignored in the normal case. However, under some special conditions, such as in low-temperature or in a short-transient process, the influence of the propagation term must be considered. In these cases, the thermal conduction will behave as an attenuated wave motion.  相似文献   

13.
 对矩形激光短脉冲能量以内热源形式在有限厚绝热平板内释放所导致的非傅里叶导热过程进行了理论研究,利用格林函数与有限积分变换方法求得了绝热平板内温度分布的解析解,分析了平板内热波传播与反射行为以及温度场的特征。研究结果表明,温度波动频率取决于平板厚度和材料的热弛豫时间,而其幅值则与内热源释放区域的大小和脉冲宽度的长短有关。  相似文献   

14.
飞秒激光热反射技术已经成为研究不同材料中超快速热传导过程的有效实验方法.实验中采用前表面加热、后表面探测的方法对不同厚度的Au薄膜进行了测量,通过比较表面电子温度可以得到超快速激光加热条件下Au薄膜材料中电子温度振荡的传递速度.结果表明瞬态条件下非平衡态电子是热量的主要载体,根据实验测量值拟合得到的能量传递速度接近于非...  相似文献   

15.
We investigate thermal wave propagation in one-dimensional media according to Green-Naghdi's heat conduction theory. Under the linearized theory, the dynamic propagation of a Heaviside input signal in a half-space is examined. Exact analytical solutions are derived for the three cases (i.e., types I-III) of this theory. We then numerically compare the evolution of the linear and nonlinear type-II temperature profiles, and track the finite-time blow-up of the latter's temperature rate wave, in the setting of an initial-boundary value problem involving a sudden sinusoidal input signal. Lastly, an exact traveling wave solution of a lossless, nonlinear equation, which arises under type-II theory, is determined and analyzed.  相似文献   

16.
吴若熙  刘代俊  于洋  杨涛 《物理学报》2016,65(2):27101-027101
根据密度泛函理论,采用平面波赝势和广义梯度方法,计算了Ca S的晶体结构和电子结构.通过准谐徳拜模型预测了硫化钙的体积变化率、体弹模量、热膨胀系数分别与温度和压强的变化关系,以及热容和温度的变化关系.  相似文献   

17.
《Physics letters. A》2019,383(36):126017
In order to investigate the mechanism of the extremely high thermal conductivity of the suspended graphene, a nonlocal heat conduction model of heat conduction in two-dimensional materials under a temperature gradient along the length direction is proposed. This model shows that the heat transport of the suspended graphene along the length direction under the nonlocal effect in the width and thickness directions demonstrates a similarity with the viscous Poiseuille flow between two parallel plates. Based on this model, the dimensional crossover of heat conduction in few-layer graphene is demonstrated and the impact of temperature variation on the thermal conductivity of graphene is investigated. The obtained results show a good agreement with the experimental ones. The proposed model indicates that the combination of the Poiseuille phonon transport and boundary conditions on the upper and lower surfaces of the suspended graphene plays a decisive role on the ultra-high heat conductivity of graphene.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号