微重力下單層液柱和雙層同軸液柱內(nèi)熱毛細(xì)對流的研究及數(shù)值模擬.pdf

1、該文研究的單層液柱和不相溶混的雙層同軸液柱模型分別來源于浮區(qū)熔體晶體生長技術(shù)和液封技術(shù).該文主要包括以下三方面的內(nèi)容:1.建立了單層液柱(液橋)內(nèi)熱毛細(xì)對流的物理模型和數(shù)學(xué)模型.采用渦量-流函數(shù)法用有限差分格式對微重力條件下液橋內(nèi)熱毛細(xì)對流進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了液體區(qū)域溫度場、流場的分布及其與無量綱參數(shù)Ma、Pr、A、Bi之間的內(nèi)在關(guān)系,從而對熱毛細(xì)對流有了進(jìn)一步的認(rèn)識和了解,同時(shí)為研究浮區(qū)晶體生長液封技術(shù)奠定了基礎(chǔ).2.建立了不相溶混

2、的雙層同軸液柱(具有液封的液橋)內(nèi)的熱毛細(xì)對流的物理模型和數(shù)學(xué)模型.采用渦量-流函數(shù)法用有限差分格式對微重力條件下具有液封的液橋內(nèi)熱毛細(xì)對流進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了雙層液體主流區(qū)的溫度場和流場分布以及無量綱參數(shù)A、B、Ma、Pr、Bi以及內(nèi)、外層流體物性參數(shù)比對熱毛細(xì)對流的影響規(guī)律,證實(shí)了液封技術(shù)能削弱液橋主流區(qū)的熱毛細(xì)對流,從而提高浮區(qū)晶體生長質(zhì)量,并找出了其影響因素及作用規(guī)律,同時(shí)發(fā)現(xiàn)雙層流體的流態(tài)比單層流體要復(fù)雜得多,影響其流態(tài)變化