离散热偶极子近似方法求解近场辐射传热

发布时间：2024-03-25 21:16

　　近年来随着微纳技术的不断发展,微纳尺度下的换热问题成为微纳技术领域亟待解决的一个问题,其中微纳尺度下传热方式之一的热辐射问题称为近场辐射传热问题,当物体间距小于或热辐射的特征波长相当时,光子隧穿效应和表面极化效应使的近场辐射传热量远大于远场下的辐射传热问题。材料的特性,间距,物体的微结构会对物体间的近场辐射传热产生影响。本文分别采用偶极子近似方法和离散偶极子近似方法对于多纳米粒子系统和复杂三维结构间的近场辐射传热进行了计算,研究了影响纳米粒子以及复杂结构间近场辐射传热的因素,以便对于近场辐射起到热调控的作用。本文采用偶极子近似方法对多纳米粒子系统间的辐射换热进行计算,验证了偶极子计算的准确性后,在前人的基础上,采用耦合电偶极子与磁偶极子的偶极子近似计算了金属粒子间的近场辐射换热,结果表明磁偶极子在金属粒子间近场辐射传热占主导作用。分别计算了金属粒子与非金属间的多体问题,结果显示金属由于在红外波段不存在表面等离子体共振,金属粒子的多体系统影响不大。利用偶极子近似计算了In Sb粒子间的近场辐射换热问题,结果显示,由于外加磁场的作用下,In Sb材料的介电常数发生改变,因此通过调节外加恒定...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1两个球形纳米粒子模型

图3-1两个球形纳米粒子模型从图中可以看出，SiC间热导率随距偶极子近似方法的准确性。并且可以看出小。3.1.2金属粒子间的近场辐射传热在此前的偶极子近似中，一直只考虑作用。2017年Dong和Zhao[37]在偶极子近考虑了磁偶极子与电偶极子间的交叉耦合偶极子与电偶极....

图3-3两个二聚体模型

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Ej分别代表电、磁偶极子对于电场与：2020001311()(ijijijikIkRkRkR00220000(1....

图3-13不同磁场强度与频率下的

从方程中可以看出，方程3-12表明有一的影响，而方程2可以看出，Ins的其他的共了进一步了解外加磁场强度对于InSb共振频以便能够更加直观地观察共振频率随外加磁122312f(,H)ln22....

图3-15不同磁场角度与磁场强度下的InSb粒子间的总热导率分布

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文场角度的改变可以调节InSb纳米粒子间的近场辐射换热，其中=0为最大值，并且刚开始随着外加磁场强度的增加，的改变对于粒子影响更加明显，当外加磁场强度从5T增加到7T时，对于总热导不再发生变化了。此看来，外加磁场强度H与外....

本文编号：3938853