Development of mathematical model for heat transfer characteristics in stochastically connected network structure using community theory

Research Project

Project/Area Number	24K21587
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 19:Fluid engineering, thermal engineering, and related fields
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	巽和也京都工芸繊維大学, 機械工学系, 教授 (90372854)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	熱伝導 / 電流 / ナノワイヤ / ネットワーク構造 / コミュニティ
Outline of Research at the Start	半導体デバイスでは3次元高集積化が進み，数万以上ある構成要素での発熱とデバイス内での伝熱は確率連結型の分布と経路を示す．このようなデバイスの伝熱・温度の空間的な分布特性を表す数理モデルとして，ネットワーク科学におけるコミュニティ理論と伝達性を応用したモデルを開発し，高度化・複雑化する熱機器の熱設計に実装することに挑む．モデルの妥当性と有効性を検証するため，確率連結型ネットワーク構造を有するナノワイヤ（NW）群を製作し，サーモリフレクタンスイメージング法と数値解析を用いてNW群の伝熱・電流分布を測定する．そしてコミュニティ理論に基づく開発モデルを測定結果に適用して諸特性の考察とモデル評価を行う．