等温技术

等温技术（英语：Isothermal Technology）是指高热传导介质以热波热共振传热的方式，使得传热元器件或物质，其热能的输入端与输出端即时实现无温差现象，亦即热阻为零的热传递技术。

概述

热传递基本以热传导、热对流、热辐射三种方式进行。法国数学家约瑟夫·傅立叶在1807年将导热规律总结为傅立叶定律，即通过等温面的导热速率与温度梯度及传热面积成正比，其形式可表达为：q(r,t)=-k∇T(r,t)，其中q是热流密度，T是温度，t是时间，r是空间坐标，k是材料热导系数。当体系出现空间微尺度热效应，或者时间微尺度效应时，傅立叶导热定律便不再适用，而修正为双相迟滞模型^[1]^[2]：q(r,t+τ_q )=-k∇T(r,t+τ_T)，其中τ_q是热流迟滞（时间微尺度效应），τ_T是温度梯度迟滞（空间微尺度效应）。此时，能量（温度）传播是以波动的方式传播，与基于傅立叶定律的抛物型导热方程所表现的扩散方式传播有很大的不同。

等温技术利用等温传热介质的多相性（从而可同时存在多个输运过程），使得各种输运过程交叉耦合，产生新的流体效应^[3]^[4]。这样的效应不仅可以强化双相迟滞模型中的波动传热，使得该等温传热介质具有热波甚至热共振的热输运特性，而且可以进一步通过调节交叉耦合项来调制热波热共振^[5]，从而实现具有热超导特性的等温热传甚或负温差热传。此时，通过傅立叶导热定律推导出的热导系数可以是无穷的。

参考来源

^ Wang L. Q., Zhou X. S. and Wei X. H. 2008, Heat Conduction: Mathematical Models and Analytical Solutions （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Springer-Verlag, Heidelberg, 515p, ISBN 978-3-540-74028-5.
^ Tzou D. Y. 2014, Macro-to Microscale Heat Transfer: The Lagging Behavior, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Washington, 576p, ISBN 978-1-118-81822-0.
^ Xu M. T. and Wang L. Q. 2002, Thermal oscillation and resonance in dual-phase-lagging heat conduction （页面存档备份，存于互联网档案馆）, International Journal of Heat and Mass Transfer 45, 1055-1061.
^ Wang L. Q. and Wei X. H. 2009, Nanofluids: synthesis, heat conduction, and extension （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Journal of Heat Transfer 131, 033102
^ Fan J. and Wang L. Q. 2011, Review of heat conduction in nanofluids （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Journal of Heat Transfer 133, 040801/1-040801/14.

[1] Wang L. Q., Zhou X. S. and Wei X. H. 2008, Heat Conduction: Mathematical Models and Analytical Solutions （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Springer-Verlag, Heidelberg, 515p, ISBN 978-3-540-74028-5.

[2] Tzou D. Y. 2014, Macro-to Microscale Heat Transfer: The Lagging Behavior, 2nd Edition, John Wiley & Sons, Washington, 576p, ISBN 978-1-118-81822-0.

[3] Xu M. T. and Wang L. Q. 2002, Thermal oscillation and resonance in dual-phase-lagging heat conduction （页面存档备份，存于互联网档案馆）, International Journal of Heat and Mass Transfer 45, 1055-1061.

[4] Wang L. Q. and Wei X. H. 2009, Nanofluids: synthesis, heat conduction, and extension （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Journal of Heat Transfer 131, 033102

[5] Fan J. and Wang L. Q. 2011, Review of heat conduction in nanofluids （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Journal of Heat Transfer 133, 040801/1-040801/14.

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概述

相关

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