恒定热流辐照生物组织传热的合理非傅里叶边界条件的确定

在对活体生物组织有强吸收的激光辐射热疗领域,理论研究对理解治疗过程具有不可替代的作用.由于激光源的激发时间相对于组织平衡时间非常短,因此非傅里叶模型在理论研究中越来越重要.目前,恒定热流被认为是一个独立于时间的物理量,根据该物理量得到的结论与现有文献中的实验结果不一致.本文基于恒定热流随时间的变化,建立了修正的非傅里叶边界条件,并应用积分变换方法获得解析解.与文献中已有的结果相比,当前修正模型得到的温升和温度分布曲线与文献中的实验结果一致.本文认为基于时间无关的非傅里叶边界条件是不符合热平衡的.进一步,在修正的非傅里叶边界条件下,本文讨论了单相滞后模型(SPLM)和两相滞后模型(DPLM)的不同传热机理及其与现有描述的不同.