受控振动对布里奇曼法晶体生长中界面边界层宽度的影响
流体动力学
2023-03-28 v1
摘要
利用有限元程序 ASTRA，研究了在地球和空间重力条件下振动对布里奇曼晶体生长中熔体流动的影响。研究发现，对于采用浸没式振动器的布里奇曼晶体生长，振动显著减小了界面边界层的宽度。研究了振动器的几何布置、热重力条件、振动频率以及旋转效应的影响。通过对 Navier-Stokes 问题数值积分得到的瞬时热机械场进行后处理，计算了平均振动流（AVF）参数。AVF 的结构取决于熔体的物理性质和频率/振幅值。振动频率（振动雷诺数）对 AVF 结构有本质影响。数值结果表明，AVF 的方向随频率变化。研究表明，在常重力和低重力条件下，振动可以减小边界层宽度并增大边界温度梯度。这可以强化固液界面附近的热质传递并提高晶体生长速率。
引用
@article{arxiv.2303.14677,
title = {The effect of controlled vibrations on the width boundary layers during crystal growth by the Bridgman method},
author = {A. I. Fedyushkin and N. G. Bourago},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.14677},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 6 figures, 21 referencies