Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Бердников В.С., Винокуров В.А., Винокуров В.В., Гапонов В.А.
Теплообмен в режимах тепловой гравитационно-капиллярной конвекции в варианте метода Чохральского с неподвижным тиглем

Институт теплофизики СО РАН, Новосибирск, Россия

Аннотация

Исследованы режимы термогравитационной и тепловой гравитационно-капиллярной конвекции расплавов с числами Прандтля 0,05, 16, 45, 2700 в методе Чохральского. Изучены гидродинамика и теплообмен. Численные исследования проведены методами конечных и компактных разностей. Экспериментально исследовано влияние гидродинамики на форму фронта кристаллизации при Pr = 45,6.

Заключение

Экспериментально и численно проведено моделирование гидродинамики и конвективного тепломассообмена в системах, подобных используемым для вытягивания монокристаллов из расплавов классическим вариантом метода Чохральского. Исследована ламинарная конвекция различной природы: термогравитационной, термокапиллярной и гравитационно-капиллярной. Изучены закономерности локального и интегрального теплообмена при каждом типе конвекции с ростом чисел Грасгофа и Марангони.
Воспроизведена пространственная форма осесимметричного ламинарного течения, наблюдаемая экспериментально. Эксперименты на модельной жидкости с реальной кристаллизацией показали, что выводы о возможных формах фронта кристаллизации, сделанные по результатам исследований однофазной конвекции в различных режимах конвекции, подтверждаются.

Работа была поддержана РФФИ (гранты № 02- 01-00808а и № 05-01-00813а) и СО РАН (интеграционные проекты № 155-2003 и № 84-2006).

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Бердников В.С., Гришков В.А. Ламинарно-турбулентный переход в свободноконвективном пограничном слое и теплоотдача вертикальных стенок