中文

热力学与生物传热中的滞后热模型:批判性综述

应用物理 2024-10-01 v4 生物物理

摘要

经典热传导模型(即傅里叶定律)在涉及微纳系统及生物组织时的准确性受到严重质疑。换言之,由经典方程所得结果与现有实验数据存在偏差。这意味着连续介质热扩散方程在这些情况下不足以且不恰当地用于模拟热输运。有多种技术可用于模拟非傅里叶热传导。本文聚焦于双相滞后(DPL)方法。DPL模型作为傅里叶定律的一种流行修正,已在诸多情形中得到应用,例如模拟超快激光加热及碳纳米管中的热传导。近年来,关于非傅里叶热传导的研究急剧增加。若干研究已在热弹性、热力学、晶体管建模及生物热输运等领域展开。本综述介绍了最新的非傅里叶生物热传导工作及相关热力学背景。讨论了各种数学工具、不同热疗法的建模以及相关的批评与争议。最后,还给出了新颖及其他可能的研究,以提供更清晰的概览,并制定了未来研究路线图及面临的挑战。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.00314,
  title  = {Lagging Heat Models in Thermodynamics and Bioheat Transfer: a Critical Review},
  author = {Zahra Shomali and Robert Kovács and Peter Ván and Igor Vasilievich Kudinov and Jafar Ghazanfarian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.00314},
  year   = {2024}
}

备注

81 pages, 4 figures