Analiza rozkładu ciepła przy użyciu pochodnej temperatury niecałkowitego rzędu w czasie

Abstrakt

Artykuł prezentuje analizy dotyczące rozkładu ciepła w namometrycznych strukturach elektronicznych uzyskane przy użyciu pochodnej temperatury niecałkowitego rzędu w czasie. Opisany problem ukazany został na przykładzie prostej, symetrycznej struktury. W celu wyznaczenia rozkładu ciep la wykorzystano nowoczesny model termiczny o nazwie Dual- Phase-Lag. Ponadto, zaproponowano nowe podejście aproksymujące model Dual-Phase-Lag. Nowy model oparto na klasycznym modelu przepływu ciep la Fouriera-Kirchhoffa, jednakże zamiast klasycznej definicji pochodnej temperatury w czasie, zastosowano definicję pochodnej niecałkowitego rzędu Grünvalda-Letnikova. Następnie, otrzymane znormalizowane przyrosty temperatur przy użyciu tak zmodyfikowanego modelu Fouriera-Kirchhoffa zostały porównane z przyrostami otrzymanymi przy użyciu modelu Dual-Phase-Lag. W dalszej kolejności, rzędy pochodnych temperatury w czasie zostały dopasowane do modeli Dual-Phase- Lag, charakteryzujących się różnymi wartościami opóźnień strumienia ciep la i temperatury. Wyznaczono ponadto ostateczne postaci wzorów przybliżających rząd pochodnych temperatury niecałkowitego rzędu w czasie w zależności od parametrów modelu Dual-Phase-Lag.