شبیه سازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی معکوس هدایت گرمایی گرافین

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده علوم پایه
  • نویسنده مرضیه زالی پور
  • استاد راهنما حسین اسلامی
  • سال انتشار 1392
چکیده

گرافین، تک لایه ی دوبعدی از اتم های کربن است که به شکل لانه زنبوری کنار هم قرار گرفته اند. یکی از خواص جالب توجه گرافین، هدایت گرمایی بالای آن می باشد، که تاکنون روش های تئوری و تجربی متفاوتی برای محاسبه ی آن پیشنهاد و به کار گرفته شده است. در این کار هدایت گرمایی نانوروبان های گرافینی به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی معکوس محاسبه شده است. برای این منظور نانوروبان های گرافینی با اندازه ها و شکل لبه های زیگزاگ و آرمچیر به کار رفته است. در این روش ابتدا یک شار گرمایی به سیستم تحت بررسی اعمال می شود و سپس اختلاف دمای ایجادشده محاسبه می گردد. برای این کار جعبه ی شبیه سازی که در این جا همان صفحه ی گرافین است، در راستای انتقال حرارت به n بخش مساوی تقسیم شده، که n=0 بخش سرد و n=n/2 بخش گرم می-باشد. ابتدا با یک جابه جایی مولفه های سرعت اتم های بخش سرد و گرم، یک جریان یا شار غیرفیزیکی به صفحه ی گرافین اعمال می شود، درنتیجه ی این کار، شار فیزیکی در جهت مخالف در صفحه ی گرافین جریان می یابد و در اثر این جریان گرمای فیزیکی نیز اختلاف دما در دو طرف صفحه ی گرافین ایجاد می شود. درحالت پایا هدایت گرمایی با داشتن عامل یا همان اختلاف دما و اثر یا همان شار گرمایی محاسبه می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی صفحات گرافینی مختلف، نشان می دهد که مقادیر هدایت گرمایی به نوع صفحات (با شکل-های لبه ی متفاوت) وابسته است که این مقادیر برای صفحات با شکل لبه ی زیگزاگ بیشترین مقدار و برای صفحات آرمچیر دارای کمترین مقدار می باشد. همچنین، با افزایش طول صفحات گرافینی، هدایت گرمایی افزایش می یابد.

منابع مشابه

شبیه سازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی معکوس هدایت گرمایی در پلی آمید66 محدودشده در فضای نانو

شبیه سازی دینامیک مولکولی غیرتعادلی معکوس هدایت گرمایی در پلی آمید66 محدودشده در فضای نانو در این تحقیق با انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی روی هدایت گرمایی فیلم های نانو متری پلی آمید 66 محدود شده بین صفحه های گرافیتی، خواص انتقال حرارت سیال محدود شده در فضای نانو را مورد مطالعه قرار داده ایم. برای این منظور شبیه سازی تعادلی سیستم در مجموعه-ی جدیدnapt انجام شده است [1]. که در این مجموعه تعدا...

بررسی خواص مکانیکی گرافین عاملدار شده با هیدروژن با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

در این مقاله با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی، خواص مکانیکی گرافین عاملدار شده توسط هیدروژن بررسی شده است. استحکام کششی و مدول یانگ بدست آمده برای گرافین در تطابق خوبی با نتایج تجربی هستند. هیدروژن دار کردن گرافین تاثیر قابل ملاحظه ای بر روی خواص مکانیکی گرافین دارد و می تواند خواص مکانیکی گرافین را تعدیل کند. این تاثیر در دو حالت پوشش هیدروژن به صورت نامنطم(کاتوره ای) و منظم بررسی شده ا...

متن کامل

محاسبه رسانش گرمایی گرافین با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

گرافین یک آرایش دو بعدی از اتم های کربن است که دارای ساختار شبکه ای شش گوشی(لانه زنبوری) می باشد. این ماده به دلیل ویژگی های الکتریکی، حرارتی و فیزیکی منحصر به فرد، از بدو کشف در سال 2004، مورد توجه ویژه قرار گرفته است.در این پایان نامه محاسبه رسانش گرمایی نانونوارهای گرافین با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی تعادلی و عوامل موثر بر مقدار آن مورد توجه قرار گرفته است. برای محاسبه ی جریان گرم...

15 صفحه اول

بررسی ویژگیهای مکانیکی و گرمایی تک لایه گرافین به روش شبیه سازی دینامیک مولکولی

ما برای یا نانو نوار گرافین به ابعاد 20*5 نانومتر مقدار ضریب رسانش را برابر w/mk 261/1بدست آوردیم. مشاهده کردیم با افزایش دما ضریب رسانش گرمایی نخست افزایش می یابد و سپس شروع به کاهش می کند.با افزایش درازا نیز ضریب رسانش به شکل توانی افزایش مییابد. در بخش مکانیکی مدول یانگ را برای یک نانو نوار گرافین به همین ابعاد 1.09tpa بدست آوردیم. دیدیم با افزایش دما مدول یانگ زیاد شده ولی در دماهای بیشتر ا...

15 صفحه اول

بررسی هدایت گرمایی در نانوسیم های سیلیکونی با استفاده از روش شبیه سازی دینامیک ‏مولکولی

‏ نانوسیم های سیلیکونی قابلیت های فراوانی در تولید ساختارهای نانوالکترومکانیکی، سامانه های تبدیل ‏انرژی، نانو حسگر ها و سلول های خورشیدی از خود نشان داده اند. در ابزارهای ترموالکتریکی، به منظور ‏بهبود بازده تبدیل انرژی، کاهش دادن رسانایی حرارتی بدون کاستن از رسانایی الکتریکی مد نظر قرار می ‏گیرد و نانوسیم های سیلیکونی گزینه مناسبی برای دستیابی به این هدف هستند. در این تحقیق، از دینامیک ‏مولکولی...

شبیه سازی دینامیک مولکولی پخش نانوقطره ی طلا روی گرافین

در این رساله ترشوندگی گرافین با نانوقطرات طلا را با تعیین زاویه تماس که معیاری از ترشوندگی است، مورد مطالعه قرار داده¬ایم. این مطالعه به روش شبیه¬سازی دینامیک مولکولی انجام گرفته است. برای برهم¬کنش اتم¬های طلا-طلا،کربن-کربن و طلا-کربن، به¬ترتیب از پتانسیل¬های¬ eam، ترسوف و لنارد-جونز دو جسمی استفاده کرده-ایم. شبیه¬سازی را در آنسامبل nvt و با به¬کارگیری الگوریتم سرعت ورله انجام داده-ایم. دمای سی...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه خلیج فارس - دانشکده علوم پایه

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023