摘要：作为一种高效的热能收集与俘获技术，热集中器最近引起了研究者的关注．本文从热传导方程和坐标变换关系出发，导出了圆柱形热集中器温度分布的解析表达式，并通过与COMSOL数值仿真结果比较证实了表达式的正确性．分析了热集中器性能与材料各向异性和器件几何结构二者之间的联系，结果表明，包层热超材料的各向异性越大，集中器的热集中性能越好；包层与内核的半径比越大，集中器的热聚焦能力越强．利用包层与背景媒质之间的温度关系，进一步研究了用常规材料实现热集中器的方法，通过将两种常见的天然材料沿角向按周期交替排列并调整各自面积的大小，可观察到不同程度热集中现象．

关键词：热集中器 坐标变换 解析解 天然材料 

单位：云南大学无线创新实验室 昆明650091 昆明市谱传感与无线电监测重点实验室 昆明650091