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任意横截面柱形热斗篷研究与设计

毛福春 李廷华 黄铭 杨晶晶 陈俊昌

任意横截面柱形热斗篷研究与设计

毛福春, 李廷华, 黄铭, 杨晶晶, 陈俊昌
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  • 基于变换热力学,导出了具有非共形任意横截面的柱形热斗篷热导率表达式,并在此基础上设计了具有非共形横截面的柱形热斗篷. 全波仿真结果表明,热斗篷迫使外部热流绕过斗篷,导致隐身区域热通量为零,从而具有热保护功能;同时,热流绕过斗篷后将恢复原来的温度场分布,使其具有完美热隐身功能. 此外,基于所导出的变换媒质热导率表达式,设计并求解了具有规则共形和非规则共形横截面的柱形热斗篷,发现它们同样具有热保护和完美热隐身功能. 这表明通过选择适当的边界函数,所得变换媒质热导率表达式可用于设计任意横截面柱形热斗篷,具有普遍的适用性,这种技术在计算机芯片、卫星和航天器等的热保护中有潜在应用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61161007,61261002)、云南省自然科学基金重点项目(批准号:2013FA006)和云南省自然科学基金(批准号:2011FB018)资助的课题.
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    Yang T Z, Huang L J, Chen F, Xu W K 2013 J. Phys. D: Appl. Phys. 46 305102

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-29
  • 修回日期:  2013-09-06
  • 刊出日期:  2014-01-05

任意横截面柱形热斗篷研究与设计

  • 1. 云南大学无线创新实验室, 昆明 650091;
  • 2. 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61161007,61261002)、云南省自然科学基金重点项目(批准号:2013FA006)和云南省自然科学基金(批准号:2011FB018)资助的课题.

摘要: 基于变换热力学,导出了具有非共形任意横截面的柱形热斗篷热导率表达式,并在此基础上设计了具有非共形横截面的柱形热斗篷. 全波仿真结果表明,热斗篷迫使外部热流绕过斗篷,导致隐身区域热通量为零,从而具有热保护功能;同时,热流绕过斗篷后将恢复原来的温度场分布,使其具有完美热隐身功能. 此外,基于所导出的变换媒质热导率表达式,设计并求解了具有规则共形和非规则共形横截面的柱形热斗篷,发现它们同样具有热保护和完美热隐身功能. 这表明通过选择适当的边界函数,所得变换媒质热导率表达式可用于设计任意横截面柱形热斗篷,具有普遍的适用性,这种技术在计算机芯片、卫星和航天器等的热保护中有潜在应用.

English Abstract

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