在微纳尺度下,热传导的特征长度与晶体中声子平均自由程相当,使得宏观傅里叶定律不再适用。而
基于经典的粒子动力学的
声子玻尔兹曼输运方程(BTE)是研究该尺度下热传导问题的有效理论工具(关于声子BTE的详细介绍推荐另一篇推文《
微纳尺度导热的重要理论工具:声子BTE
》)。
GiftBTE软件采用确定性数值方法及并行计算,可快速、精确地求解声子BTE,进行微纳尺度真实三维结构的大规模传热仿真。GiftBTE可以以第一原理计算软件(如ShengBTE、Alamode)计算得到的声子属性作为输入,同时也提供了涵盖一些常见材料声子属性的数据库。GiftBTE可生成简单几何结构的网格文件,且支持
两个外部结构化及非结构化网格生成器的网格文件格式(COMSOL、Gmsh)。根据输入声子物性、网格文件以及边界条件,GiftBTE可进行声子BTE求解,并输出温度、热流等计算结果及其可视化文件(Paraview)。
GiftBTE软件可用于:
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晶体材料纳米结构的等效热导率计算
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微纳多孔介质的等效热导率计算
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纳米级晶体管的温度场仿真
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瞬态超快激光加热过程仿真
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其他微纳尺度热传导问题
Q:如何下载GiftBTE?
您可以从GiftBTE软件网站下载最新(v1.0.0-beta)和以前版本的GiftBTE:
您也可以直接从Github仓库主页下载:
Q:如何安装和使用GiftBTE?
GiftBTE安装软件要求如下:
(1)C++编译器(推荐使用gcc)
(2)Cmake
(3)MPI库(推荐使用openmpi)
(4)推荐使用Linux环境
详细的安装及使用教程可参考GiftBTE软件网站(
https://bte.sjtu.edu.cn/
)。网站中详细介绍了GiftBTE的安装、运行、命令文件以及案例库等。我们同时还提供了GiftBTE软件的
系列视频教程
。
建议结合GiftBTE网站与视频教程进行学习。
Q:如何引用GiftBTE?
如果您在研究中使用GiftBTE软件,请引用下列两篇论文:
Yue Hu, Ru Jia, Jiaxuan Xu, Yufei Sheng, Minhua Wen, James Lin, Yongxing Shen, Hua Bao, GiftBTE: An efficient deterministic solver for non-gray phonon Boltzmann transport equation, arXiv preprint arXiv:2306.14181 (2023).
Hu Yue, Yongxing Shen, Hua Bao, Ultra-efficient and parameter-free computation of submicron thermal transport with phonon Boltzmann transport equation, Fundamental Research (2022).
https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.06.007
Q:GiftBTE软件问题及建议反馈?
(1)如果您发现与GiftBTE相关的错误或问题,欢迎在Github主页的
Issues
界面中进行反馈。
(2)其他GiftBTE使用中遇到的问题、改善的建议以及共同开发需求,欢迎在Github主页的
Discussions
界面讨论。
GiftBTE由上海交通大学溥渊未来技术学院鲍华教授课题组发布并维护,课题组网页:
https://sites.ji.sjtu.edu.cn/hua-bao/
如果您有意向成为GiftBTE软件核心用户,请扫描下面的二维码并填写相关信息。我们会创建微信交流群为核心用户提供更多软件使用方面的支持,同时也要求核心成员对GiftBTE软件
进
行
测试并完成测试报告。
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