非傅里葉導熱混凝土溫度場分析.pdf

1、經(jīng)典傅里葉定律隱含了“熱擾動的傳播速度無窮大”這個假定，這對“非瞬時響應”是可以接受的。混凝土施工過程緩慢，混凝土材料的傳熱大部分都屬于傅里葉傳導效應，但是，在有些極端的熱（冷）沖擊情況，熱傳導往往表現(xiàn)為非傅里葉現(xiàn)象。如果仍采用傅里葉熱傳導方程去求解，會產(chǎn)生虛假的溫度振蕩現(xiàn)象。這種溫度振蕩現(xiàn)象顯然與真實物理行為不符。這一虛假的溫度振蕩現(xiàn)象的產(chǎn)生，是由于經(jīng)典傅里葉定律隱含了熱擾動的傳播速度為無窮大，導致混凝土內部各點溫度的瞬時響應。但對這

2、些“熱沖擊”比較明顯的工程問題，求解的溫度場將會失真。
　　本文基于非傅里葉導熱定律，對新混凝土入倉對老混凝土表層沖擊等三類大體積混凝土瞬態(tài)傳熱問題進行理論求解，并進行了數(shù)值模擬。主要內容包括：⑴推導了非傅里葉熱傳導方程，并對“夏季暴雨沖擊”等問題建立數(shù)學模型后利用積分變化法求解。⑵比較了“兩類解”（傅里葉傳熱與非傅里葉傳熱）在第一類邊界條件下，不同時間、深度及弛豫時間的混凝土溫度場分布情況，并分析其對混凝土溫度場的影響程度。⑶討