热冲击空心柱内温度场的非傅里叶效应研究

摘要

超急速传热条件下出现的非傅里叶传热效应因其具有重要的学术意义和巨大的应用潜力,正成为传热领域的研究热点之一。在评述前人研究成果的基础上,针对空心柱体内、外表面温度突变这类超急速传热问题,建立带有热松弛时间项的双曲线型导热方程模型,给出方程定解的边界条件和初始条件。采用对坐标的汉克尔积分变换法求解方程,并进行数值模拟;结果表明,热波在空心柱体内部以一定速度传播,热波所到之处引起局部温度突然升高或降低,任意时刻柱体内温度分布均是不连续的,柱体内温度分布局部区域可能高于边界温度,可能低于边界温度,内部温度变化表现出滞后于边界变化。