基于热质理论的广义热弹性动力学模型

摘要：

具有微尺度传热特征的超常传热过程中，热流矢与温度梯度之间存在延迟效应，且热流的运动受到空间效应的影响．基于热质概念的普适导热定律，结合Clausius不等式和Helmholtz自由能公式，构建了计及热流矢和温度对时间和空间惯性效应的广义热弹性动力学模型，推导了各向同性材料超常传热行为的热弹性控制方程组．通过与己有广义热弹性动力学模型进行对比分析可得，当热流密度不大的条件下，热流矢与温度对空间的惯性效应可忽略时，基于热质概念的广义热弹性模型可分别退化为L．S，G-L和G-N的模型；对于尺度微观、稳态导热条件时，热流矢与温度对空间的惯性效应不可忽略，此时导热系数将受到热质运动惯性效应的影响，利用所建模型可揭示稳态导热时呈现的非傅里叶现象，并可避免基于已有广义模型得到的导热系数随结构特征尺寸变化的非物理现象．

关键词：热质、普适导热定律、广义热弹性动力学模型、微尺度传热

所属期刊栏目：61

分类号：TK261(蒸汽动力工程)

资助基金：国家自然科学基金11102073,50978125;江苏省自然科学基金BK2008234;江苏大学高级人才启动基金10JDG055资助的课题

在线出版日期：2013-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：308-312