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介孔复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟

冯黛丽 冯妍卉 石珺

介孔复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟

冯黛丽, 冯妍卉, 石珺
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  • 采用格子玻尔兹曼方法对NaCl@Al2O3介孔复合材料内的声子热输运进行了模拟分析.基于德拜物理模型,提出了温度耦合的复合材料界面处理方法,有效实现了复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟,获得了不同孔径、孔隙率、孔形状、孔排列、界面条件系数下介孔复合材料的热导率,并进行影响因素分析.结果表明:该介孔复合材料热导率,在孔隙率一定时,随着孔径增大而增大,呈现显著的尺度效应;在孔径一定时,热导率随孔隙率增大而减小;孔径和孔隙率一定时,热导率随界面条件系数的增大而减小;孔形状和孔排列均会影响介孔复合材料的热导率,且这种影响会随着界面条件系数的增大而增大.
      通信作者: 冯妍卉, yhfeng@me.ustb.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51422601)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:FRF-TP-15-021A1)资助的课题.
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    Chen G 1998 Phys. Rev. B 57 14958

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-03
  • 修回日期:  2016-06-24
  • 刊出日期:  2016-12-05

介孔复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟

  • 1. 北京科技大学能源与环境工程学院, 北京 100083
  • 通信作者: 冯妍卉, yhfeng@me.ustb.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51422601)和中央高校基本科研业务费专项资金(批准号:FRF-TP-15-021A1)资助的课题.

摘要: 采用格子玻尔兹曼方法对NaCl@Al2O3介孔复合材料内的声子热输运进行了模拟分析.基于德拜物理模型,提出了温度耦合的复合材料界面处理方法,有效实现了复合材料声子输运的格子玻尔兹曼模拟,获得了不同孔径、孔隙率、孔形状、孔排列、界面条件系数下介孔复合材料的热导率,并进行影响因素分析.结果表明:该介孔复合材料热导率,在孔隙率一定时,随着孔径增大而增大,呈现显著的尺度效应;在孔径一定时,热导率随孔隙率增大而减小;孔径和孔隙率一定时,热导率随界面条件系数的增大而减小;孔形状和孔排列均会影响介孔复合材料的热导率,且这种影响会随着界面条件系数的增大而增大.

English Abstract

参考文献 (19)

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