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公开(公告)号：CN113656933A
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN202110750833.X
申请日：2021-07-03
Applicant: 复旦大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于热力学器件设计技术领域，具体为一种基于梯度热导率的零能耗热点移动装置及其设计方法。本发明方法首先是设计一种热梯度材料，使它的热导率和密度在空间中呈梯度变化，以构造等效平流，使其具有和真实平流相同的温度性质，从而实现零能耗热点移动，即得到零能耗热点移动装置。零能耗是指该装置不依赖于真实的平流，无需消耗额外动力。本发明方法实现的零能耗热点移动，能对温度敏感型器件进行热防护。本发明方法可以实现等效平流，从而进行热点调控；由于无需真实平流和外界驱动，因此不消耗能量；在静止的固体中实现，因此易于操控。梯度热导率方案的可行性经过模拟和实验验证，为零能耗热管理提供了一个前景广阔的平台。
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公开(公告)号：CN110600072B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201910724101.6
申请日：2019-08-07
Applicant: 复旦大学
IPC: G12B9/02 , G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于热学变色技术领域，具体为一种呈现热学变色龙现象的各向异性单壳层结构及其实现方法。本发明的各向异性单壳层结构，包括核及包覆在核外面的热学变色龙单壳层；该壳层的热导率为各向异性，且径向热导率和切向热导率为一正、一负；核壳结构的等效热导率与核的热导率一致，使各向异性单壳层呈现热学变色龙效果。本发明通过对壳层和核的热导率、面积分数进行精确计算和设计，实现核壳结构的等效热导率与变色龙壳层热导率无关，从而实现壳层在热导率不变的情况下与环境适应，不对背景中的温度分布产生影响。本发明可以作为一种多功能材料来满足对热导率的不同要求，并进一步用于发展智能热超构材料。
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公开(公告)号：CN110806022B
公开(公告)日：2020-10-30
申请号：CN201910946027.2
申请日：2019-10-01
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于能源和红外技术领域，具体为一种基于变换热辐射和热传导理论设计的热聚集器装置。本发明装置，采用变换热辐射方法，根据热聚集的要求，将特定区域的空间进行压缩变换，然后将空间压缩等价为材料的变换，实现物理空间上局域的热流增强，该局域即为热聚集器；其中，热流为辐射热流和传导热流的总和。辐射热流通过Rosseland扩散近似进行计算，传导热流通过Fourier定律进行计算。本发明具有广泛的实际应用价值，比如：提高太阳热能发电的效率、海水淡化的效率等等。
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公开(公告)号：CN111457236A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010204485.1
申请日：2020-03-21
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于热力学技术领域，具体为一种呈现红外热幻像且可见光下隐身的可重构全热学超表面。本发明全热学超表面结构单元在同一平面内周期性延拓构成；热源位于超表面结构底部，热流沿垂直于平面方向传递，在结构内部由热传导方式传递，在结构上表面由热对流和热辐射的方式向周围环境传递，单元与单元之间，以及整个超表面的侧面视为绝热，对物体实现在可见光下隐身、在红外下呈现热幻像的功能；其中结构单元为长方形柱体，其中心部位为圆柱形开口空腔；利用热辐射空腔效应，红外下显示特定的幻像。本发明适用于稳态或瞬态情况，适用于背景温度均匀或变化的情形。不同于以往实现红外热幻像的机制，本发明大大拓展了应用范围。
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公开(公告)号：CN111062160A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911246640.X
申请日：2019-12-07
Applicant: 复旦大学
IPC: G06F30/23 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于红外技术领域，具体为一种能够同时调控热传导、热对流和热辐射的热透明装置。本发明热透明装置为二维核壳结构；观察者不能从该结构的背景温度分布判断其中是否有物体存在。该二维核壳结构中，设 、 和 为核的热导率、消光系数的倒数和渗透率，、和 为壳层的热导率、消光系数的倒数和渗透率；根据有效媒质理论，核壳结构的等效性质：即 、 和 与 、 和 满足一定的等效关系。模拟结果验证了本发明的正确性。本发明设计的热透明装置具有应用范围广，适应温度高和多场调控的特点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110826266A
公开(公告)日：2020-02-21
申请号：CN201910947225.0
申请日：2019-10-01
Applicant: 复旦大学
IPC: G06F30/23 , G16C60/00 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于能源和红外技术领域，具体为基于变换热辐射和热传导理论设计的热旋转器装置。本发明的热旋转器装置，采用变换热辐射方法，将空间的变换转换为材料的变换，并通过对特定的区域进行旋转变换，再将空间的变换等价为材料的变换，得到热旋转器即特定的区域的材料参数，由此得到热旋转器；该热旋转器，能够改变特定区域的热流方向，这里的热流为传导热流和辐射热流的总和；所述的传导热流 ，由Fourier定律给出，辐射热流 由Rosseland扩散近似给出。本发明为调控热辐射提供了一种新方案，可用于通过热流旋转实现废热的回收再利用。
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公开(公告)号：CN110426319A
公开(公告)日：2019-11-08
申请号：CN201910651866.1
申请日：2019-07-18
Applicant: 复旦大学
Abstract: 本发明属于热学技术领域，具体一种基于多孔介质的热幻像调控方法。本发明方法结合傅里叶定律和达西定律来描述热传导和热对流过程；利用热导率和渗透率在稳态情况下方程形式一致性，基于有效媒质理论，得到等效渗透率的表达式；之后建立压强场和温度场来产生热对流扩散，利用简单的核壳结构，通过调控壳的渗透率和热导率径向和切向值，来实现热透明、热聚集和热隐身斗篷三种热幻像功能，同时不改变背景之前的温度场和热流场的分布。本发明方法与其他热对流扩散过程中的热幻像调控方法相比，结构简单，更加灵活可行，并且解决了材料的奇异性和非均匀性，因此更具实际应用性。
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公开(公告)号：CN113656933B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202110750833.X
申请日：2021-07-03
Applicant: 复旦大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于热力学器件设计技术领域，具体为一种基于梯度热导率的零能耗热点移动装置及其设计方法。本发明方法首先是设计一种热梯度材料，使它的热导率和密度在空间中呈梯度变化，以构造等效平流，使其具有和真实平流相同的温度性质，从而实现零能耗热点移动，即得到零能耗热点移动装置。零能耗是指该装置不依赖于真实的平流，无需消耗额外动力。本发明方法实现的零能耗热点移动，能对温度敏感型器件进行热防护。本发明方法可以实现等效平流，从而进行热点调控；由于无需真实平流和外界驱动，因此不消耗能量；在静止的固体中实现，因此易于操控。梯度热导率方案的可行性经过模拟和实验验证，为零能耗热管理提供了一个前景广阔的平台。
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公开(公告)号：CN110610028B
公开(公告)日：2022-12-20
申请号：CN201910751405.1
申请日：2019-08-15
Applicant: 复旦大学
IPC: G06F30/20 , A41D3/08 , G06F119/08
Abstract: 本发明属于热力学技术领域，具体为一种针对热辐射的热隐身斗篷。本发明热隐身斗篷为壳层结构，该壳层内部的物体无法被壳层外部的红外探测发现，就好像中间的物体不存在一样；本发明用Rosseland扩散近似处理热辐射问题，热传导部分依旧由传统的傅里叶定律描述。热隐身斗篷由绝热层和补偿层构成，通过设计补偿层的Rosseland平均消光系数和热导率，可以同时实现室温和高温情形下的热隐身效果。本发明经过理论分析和有限元模拟验证，可用于热辐射防护等领域。
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