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Beschreibung
This book presents a broad and well-structured overview of various non-Fourier heat conduction models. The classical Fourier heat conduction model is valid for most macroscopic problems. However, it fails when the wave nature of the heat propagation becomes dominant and memory or non-local spatial effects become significant; e.g., during ultrafast heating, heat transfer at the nanoscale, in granular and porous materials, at extremely high values of the heat flux, or in heat transfer in biological tissues. The book looks at numerous non-Fourier heat conduction models that incorporate time non-locality for materials with memory, such as hereditary materials, including fractional hereditary materials, and/or spatial non-locality, i.e. materials with a non-homogeneous inner structure. Beginning with an introduction to classical transport theory, including phase-lag, phonon, and thermomass models, the book then looks at various aspects of relativistic and quantum transport, including approaches based on the Landauer formalism as well as the Green-Kubo theory of linear response. Featuring an appendix that provides an introduction to methods in fractional calculus, this book is a valuable resource for any researcher interested in theoretical and numerical aspects of complex, non-trivial heat conduction problems.
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Technische Daten


Erscheinungsdatum
03.07.2024
Sprache
Englisch
EAN
9783031259753
Herausgeber
Springer International Publishing
Sonderedition
Nein
Autor
Alexander I. Zhmakin
Seitenanzahl
422
Einbandart
Broschiert
Buch Untertitel
From Phase-Lag Models to Relativistic and Quantum Transport
Autorenporträt
Alexander Zhmakin was born on December 3rd, 1951 in Leningrad, USSR. He completed his education at the Leningrad Polytechnical Institute, graduating in 1974. In 1980, he obtained his PhD in the field of numerical simulation of nonequilibrium shocked flows. He later received his Dr.Sci. in 1992, for his work on the numerical simulation of gas phase and liquid phase epitaxy. Zhmakin's main interests include computational fluid dynamics and heat transfer, as well as the simulation of single crystal growth and cryobiology.
Schlagwörter
Fourier Law, Fractional Calculus, Non-Local Models, Phase-Lag Models, Fractional Boltzmann Equation, Fractional Fokker-Planck Equation, Quantum Heat Transport, Fractional Differential Equations, Materials With Memory, Nanoscale Heat Transfer, Ultrafast Heating, Granular and Porous Materials, Fractional Hereditary Materials, Non-Locality in Materials
Thema-Inhalt
PHD - Klassische Mechanik PHU - Mathematische Physik PHS - Statistische Physik PHFC - Physik der kondensierten Materie (Flüssigkeits- und Festkörperphysik) TGMB - Technische Thermodynamik
Höhe
235 mm
Breite
15.5 cm

Hersteller: Springer, Europaplatz 3, Heidelberg, Deutschland, 69115, ProductSafety@springernature.com, Springer Nature Customer Service Center GmbH

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