金属纳米薄膜中稳态非傅里叶导热的实验  

作　　者：王海东[1] 刘锦辉[1] 过增元[1] 高桥厚史 

机构地区：[1]清华大学航天航空学院,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084 [2]Graduate School of Engineering,Kyushu University,Fukuoka 819-0395,Japan

出　　处：《科学通报》2012年第19期1794-1799,共6页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(51076080;51136001;50730006);清华大学自主科研计划资助

摘　　要：作为传热学理论的基本规律,傅里叶定律对于常规条件下的导热都是适用的.针对瞬态条件下的热波现象和非傅里叶导热已有不少理论和实验研究.近年来,热质理论指出在低温、极高热流密度的稳态条件下也会出现非傅里叶导热现象,其物理本质是热质惯性力作用不可忽略的体现.利用液氦制冷系统,在低温环境中对大电流加热条件下金属纳米薄膜中的导热过程进行实验研究,实验中可以产生高于1×1010Wm-2的热流密度.通过对不同金属纳米薄膜样品的重复测量,结果显示金属纳米薄膜平均温度明显高于傅里叶定律的预测值,并且温差随着热流密度的增加、环境温度的减小而逐渐增加,表明非傅里叶导热现象的存在,同热质理论的预测规律一致.

关 键 词：傅里叶定律 非傅里叶导热 热质理论 金属纳米薄膜 

分 类 号：TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理]