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超急速傳熱過(guò)程中熱慣性效應(yīng)的解析分析

徐杰 王穎澤 江蘇大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 江蘇鎮(zhèn)江212013

摘要：考慮到作用時(shí)間極短、尺度微觀的超常傳熱行為,基于熱質(zhì)概念,根據(jù)牛頓力學(xué)分析方法建立了溫度突變加熱條件下熱質(zhì)運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)方程。借助Laplace正、逆變換,推導(dǎo)了半無(wú)限大薄板外表面受熱沖擊作用下熱慣性效應(yīng)的解析表達(dá)式。通過(guò)改變特征參數(shù)得到不同溫度場(chǎng)分布,給出了超急速傳熱過(guò)程中熱波的傳遞規(guī)律,并與常用CV模型作對(duì)比,揭示了超急速傳熱過(guò)程中熱慣性效應(yīng)對(duì)傳熱行為的影響。結(jié)果表明：熱量在傳遞過(guò)程中同時(shí)受到時(shí)間慣性和空間慣性的影響,使得較CV模型的波速、波前位置、階躍值等都發(fā)生了改變,并且能夠很好的解釋穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱下出現(xiàn)的非傅里葉現(xiàn)象。

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