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Modified Method of Characteristics for Simulating Microscale Energy Transport

机译：模拟微观能量传输特性的改进方法

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This paper presents a new numerical scheme for simulating multidimensional transient and steady-state microscale energy transport. The new method is based on the method of characteristics that follows heat carriers along their pathline. Unlike traditional methods, it uses a fixed computational grid and follows the heat carriers backward in time. The method 1) is accurate, 2) is unconditionally stable, 3) can deal with complex geometries without a large increase in computational cost, and 4) can be used for solving coupled equations using other numerical schemes. First, the numerical scheme is described. Then, simulations for transient and steady-state phonon transport in dielectric thin films are discussed. Numerical results are compared with analytical and reported numerical solutions and good agreement is obtained.
机译：本文提出了一种用于模拟多维瞬态和稳态微尺度能量传输的新数值方案。新方法基于沿着热载体沿其路径移动的特征方法。与传统方法不同，它使用固定的计算网格并及时向后跟踪热载体。方法1）准确，2）无条件稳定，3）可以处理复杂的几何结构而无需大量增加计算成本，并且4）可以用于使用其他数值方案求解耦合方程。首先，描述数值方案。然后，讨论了介电薄膜中瞬态和稳态声子传输的模拟。将数值结果与解析和报告的数值解进行了比较，并获得了很好的一致性。

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