分类: 物理学 >> 电磁学、光学、声学、传热、经典力学和流体动力学 提交时间: 2022-10-17
摘要: 声学失配模型和漫散射失配模型被广泛应用于界面热导的计算,两种模型分别建立在极端光滑和粗糙界面的假设基础上。由于实际界面结构与两种假设的区别较大,造成两种模型预测结果与实际界面热导偏差较大。近期提出的混合失配模型考虑了界面结构对声子镜面透射和漫散射透射比例的影响,预测的准确度有所提高。但该模型需要通过分子动力学模拟获取界面声子信息较为复杂。为此,本文通过引入测量的粗糙度数值简化混合失配模型,并增加考虑界面结构对接触面积的影响,实现对界面热导简单快捷、准确地预测。基于该模型,本文计算预测了金属(铝、铜、金)和半导体(硅、碳化硅、砷化镓、氮化镓)的界面热导。并将铝/硅界面的结果与实验测量结果对比,数据吻合较好。该模型不仅有助于界面导热机理的理解,而且利于与测量结果对比。
分类: 材料科学 >> 纳米科学和纳米技术 提交时间: 2021-03-26
摘要: 太阳能蒸馏器由于其简单的结构和环保的能力,近年来引起了越来越多的关注。在本研究中,利用一种成熟的机器学习算法——随机森林,得到环境因子对蒸发效率的加权值。为了检验随机森林与数学数据分析之间的先进性,我们采用了两种传统的数据科学方法——配对图法和皮尔逊相关分析法进行比较。分析中使用的实验数据来自2014年以来的约100篇文章。结果表明,热设计是实现太阳能高效蒸发的最重要因素。这将促进太阳能蒸馏器蒸发效率的研究。
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学 分类: 能源科学 >> 能源(综合) 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要: 实现聚合物热导率调控,对扩大其在柔性集成电路热管理中的应用非常重要。过去的十年中,学者们从纳米结构材料的制造方面做了大量工作,但是各种各样的官能团与聚合物导热性质的关系仍没有明确。本文使用分子动力学方法,通过原子质量修饰简化模型,探究了碳链聚合物单链的热导率与多种等效取代基的关系。研究发现,氢原子质量修饰能显著调控碳链聚合物单链的热导率,随着原子修饰质量的增加,热导率单调递减。分析表明,氢原子质量修饰会影响与其成键的碳原子的振动模式,越大的原子修饰质量会越多地散射碳链中的低频声子,因而使碳链聚合物单链的热导率显著降低。本研究对理解聚合物热导率调控与多种取代基之间的关系具有指导意义。