Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ

Кирсанов Ю.А.

Явление теплопроводности в твердом теле с постоянными физическими свойствами без внутренних источников тепла описывается дифференциальным уравнением гиперболического типа:

f,                                (1)

где tr - время релаксации.

Тепловые потоки на границах тела обычно рассчитываются по формуле Фурье:

q = -λ grad T.                                                  (2)

Авторы ряда работ полагают, что тепловой поток в высокоинтенсивных процессах должен определяться по релаксационному уравнению:

q = -λ grad T - τr dq/.                                      (3)

Вопрос о применимости формул (2) и (3) затрагивает фундаментальные физические основы учения о переносе энергии в высокоинтенсивных процессах и ответ на него имеет большое значение для теории теплопроводности.

На примере численного решения краевой задачи теплопроводности гиперболического типа твердого тела (пластины, цилиндра, шара) при граничных условиях второго и третьего рода показано:

  • частотные характеристики (период) колебаний температуры отельных точек тела не зависят от формулы расчета теплового потока на границах тела;
  • амплитуды колебаний температуры при использовании релаксационного уравнения (3) амплитуды меньше, чем при использовании формулы (2);
  • период собственных колебаний температур точек тела зависит от времени релаксации, коэффициента теплоотдачи поверхности тела, его геометрической формы, размеров и теплофизических свойств
  • температуры всех точек тела в полном соответствии со вторым законом термодинамики при f стремятся к температуре окружающей среды.

Окончательный вывод о выборе формулы для расчета тепловых потоков на границах тела можно сделать из сопоставления результатов расчетов с опытными данными.


Библиографическая ссылка

Кирсанов Ю.А. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ // Фундаментальные исследования. – 2005. – № 6. – С. 47-47;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=6189 (дата обращения: 06.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074