张清光
,
曹炳阳
,
过增元
工程热物理学报
基于相对论原理,提出能量的运动可以产生压强.在热质概念的基础上,针对理想气体,根据分子动理论建立了热子气状态方程,从而得到理想气体分子的热运动动能压强的表达式.基于硬球势能模型通过分子动力学模拟验证了热子气状态方程的正确性.
关键词:
热质
,
热子气
,
状态方程
,
分子动力学模拟
王海东
,
曹炳阳
,
过增元
工程热物理学报
根据热质运动理论可以得到普适导热定律,适用于极高热流密度以及超快速加热的极端导热条件.已有的理论研究得到了声子气状态方程,适用于非金属材料中的普适导热模型.而在金属材料中电子是热量传递的主要载体,声子气状态方程将不再适用.本文推导出热质理论中的电子气状态方程,并得到金属中的普适导热定律,为金属材料中极端条件下非Fourier导热现象的研究提供了理论基础.
关键词:
热质
,
状态方程
,
电子气
,
普适导热定律
宋柏
,
吴晶
,
过增元
工程热物理学报
应用基于热质理论的拉格朗日方程对含内热源一维瞬态导热问题进行了近似求解,计算结果与精确解吻合较好;同时指出了现有文献中采用分析力学方法讨论导热问题时存在的某些不足.本文工作表明了基于热质理论用分析力学观点研究导热间题这一方法的有效性,也从一个侧面说明热质和热质能等热学新概念具有一定的合理性.
关键词:
热质
,
热质能
,
拉格朗日方程
,
内热源
张清光
,
曹炳阳
,
过增元
工程热物理学报
基于热质与热质势的概念,研究了稳态条件下的导热规律.结果表明:热量在输运过程中受到来自热质势场的驱动力以及来自介质的阻力,当两者平衡时,热量的输运规律满足傅立叶导热定律;当惯性力不能被忽略从而两者不平衡时,热量将被加速,热流密度和温度梯度之间的线性关系不再成立,表现出明显的非傅立叶效应.用数值模拟定量地研究了非傅立叶效应对稳态导热过程的影响.
关键词:
非傅立叶效应
,
稳态导热
,
热质
,
热质势
曾海波
,
刘伟
,
范爱武
工程热物理学报
本文应用非饱和多孔介质中传热传质的数学模型,考虑到作物根系和冠层的影响,对稳态情况下圆柱形土壤床中的水热分布进行了数值计算模拟.在不同环境条件下对土壤中的水热分布也进行了模拟计算.同时,在相同环境条件下对有作物覆盖的土壤床和无作物覆盖的土壤床中的水热分布也进行了模拟比较.文中数值模拟的结果较好地反映了实际情况.
关键词:
作物覆盖
,
热质
,
裸土
,
数值模拟
曹炳阳
,
张清光
,
过增元
工程热物理学报
基于热质(热量的当量动质量)的概念,通过建立和分析热质的运动方程得到了反映热质动能变化的稳态导热微分方程,表明:Fourier导热定律只有在热质的动能变化相对热质势能变化很小而可以忽略时才成立;在高热流密度和低温的情况下热质的动能变化不可忽略,这种动能效应表现为热流密度和温度梯度不再成线性关系.动能效应也导致Fourier导热定律不能通过热流和温度梯度准确地获得物体的导热系数,本文基于热质运动方程给出了导热系数动能效应的修正式.最后针对高热流密度和低温一维稳态导热进行了分子动力学模拟验证.
关键词:
热质
,
动能效应
,
导热系数
,
分子动力学
过增元
工程热物理学报
基于爱因斯坦的狭义相对论的质能关系建立了热质的概念.物体的热能所对应的动质量就是热质.提出了热子的概念和热子气模型.采用气体分子动理论导得了热子气的压力(热质压力)和热子气的状态方程.热子气中的热质压力梯度是热量(热子气)运动的推动力.
关键词:
热能
,
热质
,
热子气
朱宏晔
,
过增元
工程热物理学报
根据爱因斯坦狭义相对论,热量具有其对应的相对论质量,并且引入了描述热质(热量)运动的连续方程、动量方程.本文根据热质(热量)运动控制方程组,导出了热质(热量)的波动方程,证明了热量具有波动的传递方式,当热质动能与热质的耗散在同一量级时,得到了有限的热波传播速度.分析了热波产生的物理机制.基于热质理论的热波模型与CV模型进行了比较,指出了CV模型在物理上的缺陷.最后对一维热波的传播过程进行了数值模拟,给出了超快速导热过程的物理图像.
关键词:
热质
,
热波
,
CV模型
过增元
,
朱宏晔
工程热物理学报
本文在热质和热子气概念的基础上建立了热子气的质量、动量、能量守恒方程.基于傅立叶导热定律求得了热子气粘性系数和粘性力的近似表达式.分析了傅立叶定律的物理意义:傅立叶定律是在忽略惯性力的条件下对热子气动量方程的近似.在极低温度或极高热流密度条件下傅立叶定律不再适用.
关键词:
热质
,
热子气
,
傅立叶定律
