Microscopic revelation of the solid–gas coupling and Knudsen effect on the thermal conductivity of silica aerogel with inter-connected pores
Notice bibliographique
Résumé
As a star insulation material, aerogel plays a significant role in saving energy and meeting temperature requirements in industry due to its extremely low thermal conductivity. The prediction of aerogel's thermal conductivity is of great interest in both research and industry, particularly because of the difficulty in measuring the separated gas conductivities directly by experiment. Hence, the proportions of separated gas conduction and solid-gas coupling conduction are debatable. In this work, molecular dynamics simulations were performed on porous silica aerogel systems to determine their thermal conductivities directly. The pore size achieved in the present study was improved significantly, making it possible to include the gas phase in the investigation of aerogel thermal conductivity. The separated solid conductivity [Formula: see text] and the separated gas thermal conductivity [Formula: see text] as well as the effective solid conductivity [Formula: see text] and the effective gas conductivity [Formula: see text] were calculated. The results suggest that the solid-gas coupling effect is negligible in rarefied gas because the enhancement of thermal conduction due to the short cut bridging effect by gas between gaps in the solid is limited. The gas pressure is the most significant factor that affects the solid-gas coupling effect. The large differential between the prediction and the actual value of the thermal conductivity is mainly from the underestimate of [Formula: see text], and not because of ignoring the coupling effect. As a conclusion, the solid-gas coupling effect can be neglected in the prediction of silica aerogel's thermal conductivity at low and moderate gas pressure, i.e., decreasing the gas pressure is the most efficient way to suppress the coupling effect. The findings could be used in multi-scale simulations and be beneficial for improving the accuracy of predictions of aerogel thermal conductivity.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».