动量守恒流体中的热传导：从准二维到三维系统

使用非平衡和平衡分子动力学模拟，我们研究了以多粒子碰撞动力学建模的动量守恒介观流体中的热传导。跨准二维 (q-2D) 到三维 (3D) 系统，我们识别出三种不同的传输 regime：(i) 球形 regime，其中热导率随系统尺寸线性增长 ($\kappa \sim L$)，且总热流自相关函数 $C(t)$ 持续恒定；(ii) 动力学 regime，特征为尺寸无关的 $\kappa$ 和指数衰减的 $C(t)$，表明受动力学效应主导的正常热传导在 1D 系统中之前观察到的要普遍得多；(iii) 流体动力学 regime，其中 q-2D 系统表现出对数发散的导率 ($\kappa \sim \ln L$)，且 $C(t) \sim t^{-1}$，而 3D 系统显示有限的 $\kappa$ 和 $C(t) \sim t^{-3/2}$。我们的结果在流体动力学 regime 中量化验证了热传递的尺度预测，揭示了从 2D 类似异常传输向 3D 傅里叶行为的明确维度交叉。这些结果为理解 q-2D 到 3D 系统中的热传输奠定了基础，对微纳米热设备的设计具有实际意义。