بررسی ضریب انتقال حرارت نانولوله‌های برون- نیتریدی چندجداره

در این مقاله به بررسی ضریب هدایت حرارتی نانولوله های نیترید بور چندجداره با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی بر پایه توابع پتانسیل ترسف و لنارد جونز پرداخته شده است. اثرات قطر، طول، دما روی ضریب هدایت حرارتی نانولوله های نیتریدبور دوجداره مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با درنظرگرفتن نانولوله های دو، سه، چهار و پنج جداره، اثر تعداد جداره بر ضریب هدایت حرارتی نانولوله های نیتریدبور مطالعه شده است. در ادامه، با در نظرگرفتن نانولوله های آرمچیر و زیگزاگ، اثر کایرالیتی نیز بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که ضریب هدایت حرارتی نانولوله های دوجداره نیتریدبور با افزایش قطر نانولوله، افزایش و با افزایش دما کاهش می یابد، به گونه ای که با افزایش 73 و 82% به قطر خارجی نانولوله های زیگزاگ و آرمیچر به ترتیب 93 و 98% ضریب هدایت حرارتی افزایش می یابد. به علاوه، نانولوله های آرمیچر، ضریب هدایت حرارتی بیشتری نسبت به نوع زیگزاگ دارند. همچنین نتایج شبیه سازی بیانگر افزایش ضریب هدایت حرارتی با افزایش طول نانولوله های نیتریدبور است، به نحوی که افزایش 50% طول موثر نانولوله، افزایش تقریباً 25% ضریب هدایت حرارتی را به دنبال دارد. در نهایت، در بررسی اثر تعداد جداره ها مشخص شد که در طول و دمای برابر، نانولوله های با تعداد جداره های بیشتر، دارای ضریب هدایت حرارتی بیشتری هستند.

Evaluation of the Heat Transfer Coefficient of Multi-walled Boron Nitride Nanotubes

In this paper, the thermal conductivity coefficient of multiwalled boron nitride nanotubes has been investigated, using molecular dynamics simulation based on the Tersoff and Lenard Jones potential functions. The effects of diameter, length, and temperature on the thermal conductivity of doublewalled boron nitride nanotubes have been studied. Also, by considering the 2, 3, 4, and 5wall nanotubes, the effect of number of walls on the thermal conductivity of boron nitride nanotubes were studied. Finally, by considering of zigzag and armchair nanotubes, the effect of chirality has been investigated. The results showed that the thermal conductivity coefficient of doublewalled boron nitride nanotubes increases by increasing the diameter of nanotubes and decreases by increasing temperature. It had been demonstrated that with 73% and 82% increase in the outer diameter of nanotubes, the thermal conductivity increases 93% and 98%, respectively. Furthermore, regarding to the chirality, the armchair nanotubes have a higher thermal conductivity than the zigzag ones. Also, the simulation results showed that thermal conductivity coefficient increases by increasing the length of boron nitride nanotubes and 50% increase of effective nanotube length increases the thermal conductivity by 25% approximately. Finally, by studying the effect of the number of walls, it is concluded that in the same length and temperature, nanotubes with higher number of walls have higher thermal conductivity coefficient in comparison.