迟滞性微观导热模型的拓展及其扩展不可逆热力学分析

传统的傅里叶定律存在一定缺陷，即导致无穷大的热扰动传播速度，因而当应用于超快速激光加热和其它微观热传导问题时，得出和试验不符的结果。为了弥补傅里叶定律的缺陷，Cattaneo 和 Vernotte 提出了CV导热模型，Tzou提出了单相和双相滞热传导模型。这些模型在一定条件下都导致热传导的波动（热波）和过幅射现象。这些现象虽然得到实验证实，但违背传统的热力学第二定律。本项目拟首先应用我们推广的扩展不可逆热力学理论和理性热力学方法，解决这一矛盾，从而建立单相和双相滞热传导模型坚实的热力学基础。然后利用推广的扩展不可逆热力学稳定性分析方法，研究单相和双相滞热传导的过幅射现象。应用推广的扩展不可逆热力学理论改进单相和双相滞热传导模型，使其包含空间非局部效应。把改进的单相和双相滞热传导模型应用于超快速激光加热和纳米管等微观导热的研究，寻求这些微观导热中的非傅里叶导热现象的本质。