基于热质理论的热波传递现象研究

摘要

基于热质的概念应用牛顿力学原理建立了热质输运的控制方程,推导得到了普适的导热定律.在惯性力可以忽略时它即退化为傅立叶导热定律,反映出非傅立叶导热现象的本质是热质的惯性引起的。当热流和温度对空间的惯性以及温度对时间的惯性可以忽略时,所得到的导热定律可以退化为CV模型。对热波传递的数值分析表明：当热扰动和热流都比较小时,热流在空间加速的惯性可以忽略,基于热质理论的热波方程和CV模型符合得很好；但是,在描述较大的热扰动时,由于热流的空间加速惯性不能够被忽略,CV模型的结果在两个温度波峰叠加时会出现负温度的非物理现象,而基于热质理论的普适导热定理的结果则克服了这一缺陷.