Статья

Статья

Тепломассообмен и физическая газодинамика

2019. Т. 57. № 4. С. 543–547

Формалев В.Ф., Колесник С.А.

О тепловых солитонах при волновом теплопереносе в ограниченных областях

В работе моделируется волновой теплоперенос на основе анализа динамики изолированной тепловой волны (теплового солитона). Изолированная тепловая волна возникает под действием теплового импульса, действующего в течение короткого времени, и продвигается по холодной области. В отличие от непрерывного теплового процесса в неравновесном состоянии, когда возникает подвижной фронт бегущей тепловой волны в полубесконечном теле, тепловой солитон имеет два фронта: передний и задний, между которыми отмечено распределение температур по пространственной переменной. На этих фронтах наблюдаются разрывы первого рода температурного распределения с уменьшающейся амплитудой за счет диссипации тепловой энергии. Достигнув противоположной границы, солитон отражается не так, как механическая волна. Сначала окрестность противоположной границы нагревается до определенного уровня, а затем солитон движется по холодному пространству в противоположную сторону с уменьшающейся амплитудой. Приводятся результаты аналитического решения задачи волнового теплопереноса на основе уравнения теплопроводности гиперболического типа с учетом релаксационных явлений.