基于格子Boltzmann方法的復(fù)合材料微尺度傳熱特征研究.pdf

1、過(guò)去的20年來(lái)隨著半導(dǎo)體技術(shù)和微/納電子機(jī)械系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems)技術(shù)的飛速發(fā)展，微/納米器件與結(jié)構(gòu)的力-熱-磁-電多場(chǎng)耦合行為得到人們的廣泛關(guān)注。大量試驗(yàn)表明，當(dāng)系統(tǒng)尺度微細(xì)化以后，其傳熱規(guī)律與常規(guī)尺度下的不同.即會(huì)出現(xiàn)所謂的尺度效應(yīng)。散熱問(wèn)題成為影響微/納米器件與結(jié)構(gòu)性能的關(guān)鍵因素之一。 本文基于玻爾茲曼(Boltzmann)輸運(yùn)理論及相關(guān)的格子Boltzmann方法首先給出

2、了計(jì)算熱傳導(dǎo)問(wèn)題的格子Boltzmann方法二維九速不可壓縮熱模型以及恒溫、絕熱、熱阻邊界條件的處理方式。在此基礎(chǔ)上探討了圓形，橢圓形，矩形的1-3型復(fù)合材料的傳熱特征和等效熱導(dǎo)率等。研究了夾雜材料在橫向諧變磁場(chǎng)下產(chǎn)生渦電流時(shí)的熱傳導(dǎo)和導(dǎo)體內(nèi)部有電場(chǎng)時(shí)的熱傳導(dǎo)問(wèn)題。討論了考慮接觸熱阻情況下圓形，矩形夾雜的1-3型復(fù)合材料的傳熱特征和等效熱導(dǎo)率等，給出了給定時(shí)刻下，結(jié)構(gòu)上的溫度分布特征，以及不同組分比，不同反射系數(shù)δ對(duì)有效熱傳導(dǎo)系的影響。