一维气体热穿梭模型

高频极限仍可控热流

首次在流体系统中实现热穿梭效应，与晶格系统不同，在高频极限下仍能工作，为流体内热信息控制开辟新方向。

Wang, Shuan · 曾春华 · 艾保全

Physics of Fluids 2025

技术优势

高频下仍可控热流

气体系统中的热穿梭在高频极限下始终存在，而晶格系统中热穿梭在该极限下消失，因此流体系统在高频调控下仍能维持热流。

有限频率下产生非零温差

在有限调制频率下，流体系统的固有特性可诱导非零有效温差，可能打破晶格系统中的热穿梭机制，从而提供新的调控维度。

揭示流体热传递新机制

该发现为控制流体系统中的热信息传递提供了新方向，可望用于设计基于流体的热管理方案。

应用场景

• 流体热管理：利用高频下热穿梭不消失的特性，设计流体热管理系统中更高效的热流调制方案。
• 微流体器件：将热穿梭机制应用于微流控器件，在微小尺度下实现热流的精确操控。
• 热测量技术：利用有限频率下产生的非零有效温差，开发新的热测量方法或标定技术。