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考虑接触热阻的纳米颗粒堆积热导率的分析
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:0
  • 页码:655-660
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]北京科技大学热能工程系,北京100083, [2]北京科技大学材料学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50836001)
  • 相关项目:高导热/绝热介孔异质复合体及其热物理效应
中文摘要:

本文首先使用Callaway热导率模型对SiO_2纳米颗粒的热导率进行了近似计算,然后耦合堆积纳米孔隙内的导热和辐射、颗粒接触热阻,基于颗粒堆积单元结构模型的一维传热分析,最终推导得到了颗粒堆积有效热导率关于颗粒直径和温度、堆积孔隙率、颗粒热导率、气相热导率、辐射传热和接触热阻的关系式,并用该式进行了相关讨论。研究结果表明,对于纳米颗粒堆积,界面接触热阻不容忽略;在低孔隙率和颗粒不参与辐射的条件下,由于受到接触热阻的影响,存在最佳孔隙率(或密度)使得堆积热导率存在最大值。

英文摘要:

The theoretical investigation on thermal conductivity of silica nanoparticles was carried out using the relaxation-time method based on Callaway model.Then a model was established to obtain the effective thermal conductivity of the silica-nanoparticle-packed powder by coupling the conduction,radiation in nanopores and contact thermal resistance.A formula was derived to predict the effective thermal conductivity depending on particle size,packing porosity,gas thermal conductivity, nanoparticles thermal conductivity,radiation heat transfer and contact resistance etc..Finally, the effect of contact resistance on the effective thermal conductivity was analyzed.It turns out that the contact resistance could not be ignored in nanoscale.If silica nanoparticles are nonparticipating in radiation and packed with low porosity,there has a maximum value for the effective thermal conductivity of the powder with an optimum packing porosity when the contact resistance taken into account.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
  • 邮箱:xb@mail.etp.ac.cn
  • 电话:010-62584937
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026