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国家自然科学基金(50606018)

作品数:11 被引量:47H指数:3
相关作者:曹炳阳过增元侯泉文胡锐锋更多>>
相关机构:清华大学更多>>
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相关领域:动力工程及工程热物理理学一般工业技术更多>>

文献类型

  • 10篇中文期刊文章

领域

  • 8篇动力工程及工...
  • 3篇理学
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 5篇动力学
  • 5篇分子
  • 5篇分子动力学
  • 4篇动力学模拟
  • 4篇热导率
  • 4篇分子动力学模...
  • 3篇碳纳米管
  • 3篇纳米
  • 3篇纳米管
  • 2篇CV模型
  • 1篇弹道
  • 1篇动力学研究
  • 1篇声子
  • 1篇双壁碳纳米管
  • 1篇热驱动
  • 1篇热学
  • 1篇热质
  • 1篇模拟技术
  • 1篇晶体
  • 1篇分子动力学研...

机构

  • 8篇清华大学

作者

  • 8篇曹炳阳
  • 6篇过增元
  • 3篇侯泉文
  • 2篇胡锐锋

传媒

  • 4篇工程热物理学...
  • 1篇物理学报
  • 1篇清华大学学报...
  • 1篇中国科学(E...
  • 1篇计算物理
  • 1篇Chines...
  • 1篇Scienc...

年份

  • 1篇2010
  • 4篇2009
  • 1篇2008
  • 4篇2007
11 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
热波现象的热质理论研究被引量:2
2009年
基于热质的概念建立了热量输运的守恒方程,并得到了考虑热质运动的空间和时间惯性的普适导热方程,该方程反映了一般条件下热的波动传递现象.当热流和温度的空间惯性以及温度的时间惯性可以忽略时,所得到的导热定律退化为CV模型,表明CV模型实质上仅考虑了热流对时间的惯性效应.对热波传递和叠加现象的数值分析表明:当热扰动较小时,热流对空间加速的惯性可以忽略,基于热质理论的热波方程和CV模型符合得较好;但是,在描述较大的热扰动时,由于热流对空间的加速惯性不能忽略,CV模型的求解结果会出现负温度的非物理现象,而基于热质理论的热波方程则克服了这一缺陷.
胡锐锋曹炳阳
关键词:CV模型
基于热质理论的热波传递现象研究
2008年
基于热质的概念应用牛顿力学原理建立了热质输运的控制方程,推导得到了普适的导热定律。在惯性力可以忽略时它即退化为傅立叶导热定律,反映出非傅立叶导热现象的本质是热质的惯性引起的。当热流和温度对空间的惯性以及温度对时间的惯性可以忽略时,所得到的导热定律可以退化为CV模型。对热波传递的数值分析表明:当热扰动和热流都比较小时,热流在空间加速的惯性可以忽略,基于热质理论的热波方程和CV模型符合得很好;但是,在描述较大的热扰动时,由于热流的空间加速惯性不能够被忽略,CV模型的结果在两个温度波峰叠加时会出现负温度的非物理现象,而基于热质理论的普适导热定律的结果则克服了这一缺陷。
曹炳阳胡锐锋过增元
关键词:CV模型
碳纳米管的热导率:从弹道到扩散输运被引量:25
2009年
采用非平衡分子动力学方法研究了300K和1000K时(5,5)碳纳米管热导率随长度的变化.在室温下,碳纳米管长度小于40nm时热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段,单位面积弹道热导为5.88×109Wm-2K-1.随着碳纳米管长度的增加,其热导率逐渐增加,但增加速度随长度逐渐减小,此时导热处于弹道—扩散输运阶段,并随长度的增加从以弹道输运为主向以扩散输运为主转变.长度大于10μm时由于弹道输运可以忽略,导热近似达到完全扩散输运.模拟发现碳纳米管热导率随长度变化的幂指数随着碳纳米管长度的增加而成衰减指数的规律减小,与理想一维材料不同,在热力学极限下碳纳米管导热会出现完全扩散输运,其热导率将收敛到有限值.
侯泉文曹炳阳过增元
关键词:碳纳米管热导率
纳米变截面结构的导热性质被引量:2
2007年
采用分子动力学方法模拟了固态氩的纳米变截面结构的导热性质,研究发现纳米变截面材料的热阻和热流的大小与方向都相关:当纳米结构沿热流的方向为渐缩时,纳米结构的热阻随热流的增加而增大,而当纳米结构沿热流的方向为渐扩时,纳米结构的热阻随热流的增加呈减小的趋势;当热流较大时,热流沿渐缩方向时的热阻明显大于热流沿渐扩方向时的热阻,但当热流较小时纳米变截面结构的热阻和热流方向的关系不大.最后依据热质的运动和传递理论的动能效应对该现象进行了分析解释。
曹炳阳过增元
关键词:分子动力学模拟
氩晶体导热性质的低维效应被引量:1
2007年
为研究维数降低对材料导热性质的影响规律,采用非平衡分子动力学方法研究了60~120K氩晶体体材料和理想一维及二维低维结构材料的导热性质。计算得到氩晶体低维材料的热导率明显高于体材料的值,这不同于常规意义上由于界面等因素对载热粒子的散射作用而导致材料热导率减小的尺寸效应。氩晶体理想二维材料较之体材料的热导率有成倍的提高,而理想一维材料较之体材料热导率的增加可达到数十至数百倍。研究还表明低维材料导热性质的低维效应在较高的温度条件下更为显著。
曹炳阳过增元
关键词:热导率尺寸效应分子动力学
碳纳米管热导率的分子动力学研究被引量:9
2009年
采用非平衡分子动力学方法研究了室温下(5,5)碳纳米管的热导率。当管长从6 nm增加到4μm时,其热导率从30 W/(m·K)增加为1000 W/(m·K)。当碳纳米管长度小于40 nm时,热导率与长度呈线性关系,此时导热处于弹道输运阶段。随着管长的增加,热导率和长度成幂指数关系,但幂指数逐渐减小并趋向于0,表明声子从以弹道输运为主向以扩散输运为主的机制转变。
侯泉文曹炳阳过增元
关键词:碳纳米管热导率分子动力学模拟
Thermal conductivity of dielectric nanowires with different cross-section shapes被引量:1
2007年
顾骁坤曹炳阳
关键词:热学声子模拟技术
一种模拟热导率的非平衡分子动力学方法被引量:9
2007年
提出一种计算热导率的非平衡分子动力学(NEMD)方法,通过构造均匀内热源获得抛物线形温度分布,并基于Fourier导热定律计算热导率,与Müller-Plathe发展的反扰动非平衡分子动力学(RNEMD)方法相比,不仅具有能量动量守恒和收敛性好的优点,还克服了常规NEMD方法中热冷源区域存在局域热力学非平衡的问题,并有模拟系统温差影响小的特点.对液态氩的热导率进行模拟并与RNEMD方法的模拟结果进行对比.
曹炳阳
关键词:分子动力学模拟热导率
Study on thermal wave based on the thermal mass theory被引量:3
2009年
The conservation equations for heat conduction are established based on the concept of thermal mass.We obtain a general heat conduction law which takes into account the spatial and temporal inertia of thermal mass.The general law introduces a damped thermal wave equation.It reduces to the well-known CV model when the spatial inertia of heat flux and temperature and the temporal inertia of temperature are neglected,which indicates that the CV model only considers the temporal inertia of heat flux.Numerical simulations on the propagation and superposition of thermal waves show that for small thermal perturbation the CV model agrees with the thermal wave equation based on the thermal mass theory.For larger thermal perturbation,however,the physically impossible phenomenon pre-dicted by CV model,i.e.the negative temperature induced by the thermal wave superposition,is eliminated by the general heat conduction law,which demonstrates that the present heat conduction law based on the thermal mass theory is more reasonable.
HU RuiFengCAO BingYang
关键词:THERMALWAVETHERMALMASSTHEORYHEATCV
双壁碳纳米管热驱动的分子动力学模拟研究被引量:1
2010年
本文利用分子动力学模拟研究了双壁碳纳米管中的热驱动现象,当双壁碳纳米管的内管存在温差而产生热流时,外管总是沿着内管的热流方向运动。当内管温度梯度为几K/nm时,外管每个碳原子所受的热驱动力在3.5 fN到16 fN之间。根据热质理论,声子气的运动会对物质原子骨架产生作用力,它就是热流产生的热驱动力,这定性解释了热驱动现象的物理机制。此外,基于声子理论分析了热驱动机理,指出驱动力大小与热流成正比。
侯泉文曹炳阳过增元
关键词:热驱动分子动力学模拟碳纳米管
共1页<1>
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