微重力下單層液柱和雙層同軸液柱內(nèi)熱毛細(xì)對(duì)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(lái)源于浮區(qū)熔體晶體生長(zhǎng)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(duì)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(duì)微重力條件下液橋內(nèi)熱毛細(xì)對(duì)流進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了液體區(qū)域溫度場(chǎng)、流場(chǎng)的分布及其與無(wú)量綱參數(shù)Ma、Pr、A、Bi之間的內(nèi)在關(guān)系,從而對(duì)熱毛細(xì)對(duì)流有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和了解,同時(shí)為研究浮區(qū)晶體生長(zhǎng)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(duì)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(duì)微重力條件下具有液封的液橋內(nèi)熱毛細(xì)對(duì)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(chǎng)和流場(chǎng)分布以及無(wú)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(duì)熱毛細(xì)對(duì)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(duì)流,從而提高浮區(qū)晶體生長(zhǎng)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