生物材料热传导问题中的非傅里叶波动效应研究

本项目研究热波效应对多孔介质和生物材料导热过程的影响。建立了一维半无限大边界热源和三维球对称点热源作用下有限传播速率的热波导热模型。计算分析表明，对于短时间和离热扰源很近的瞬态导热问题 ，热波效应远大于热扩散的阻尼而须加以考虑。对有相变的热波导热问题研究，得到的界面能量方程衔接条件远较单相介质的斯蒂芬问题复杂，研究证明界面移动速率必小于热传播速率，否则将有违熵增原理。对松驰系数这一表征热波效应大小的物性量进行实验测定。微机控制的高速采样系统，测量样品在恒功率热源作用下，结定位置温度变化曲线，以上述理论模型的反问题为基础，用非线性拟合方法，同时得出几种典型的多孔介质和生物材料的热扩散率和松驰系数。