尽管该问题可以得到分析解,但其表达式非常繁复,所以我们采用有限差分法进行了数值计算,结果如图1所示。为了验证数值方法的可靠性,用同一个程序对线热源作用下的非稳态导热问题也进行了数值计算,结果也标绘在图1中。
可以看出,数值解与分析解(3)取得了完全一致的结果(θ0与lnτ呈完全线,斜率为1/2),表明所用数值方法和程序是可靠的。从图1可以看出,零截面与非零截面时的热丝(表面)温度随时间的变化有着明显不同。需要特别指出的是,上述结论意味着,不管热丝多细,只要它的半径r0≠0,则其表面温度随时间的变化就不可能接近线热源的结果。若采用式(1),将使测量结果大约偏大4%.其实,加热丝的粗细对实际测量过程将发生影响,这主要表现在进入线性阶段的实际时间是不一样的。