О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа
Метод Бриджмена является одним из основных методов получения кристаллических материалов. Конструкционные особенности установок кристаллизации Бриджмена таковы, что во время роста кристалла в жидкой фазе вещества (расплаве) возникает конвективное движение. Поскольку скорость выращивания кристаллов, к...
Збережено в:
| Дата: | 2006 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут гідромеханіки НАН України
2006
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4756 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа / Ю.П. Ладиков, П.П. Рабочий, О.К. Черемных // Прикладна гідромеханіка. — 2006. — Т. 8, № 2. — С. 57-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862711224827904000 |
|---|---|
| author | Ладиков, Ю.П. Рабочий, П.П. Черемных, О.К. |
| author_facet | Ладиков, Ю.П. Рабочий, П.П. Черемных, О.К. |
| citation_txt | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа / Ю.П. Ладиков, П.П. Рабочий, О.К. Черемных // Прикладна гідромеханіка. — 2006. — Т. 8, № 2. — С. 57-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Метод Бриджмена является одним из основных методов получения кристаллических материалов. Конструкционные особенности установок кристаллизации Бриджмена таковы, что во время роста кристалла в жидкой фазе вещества (расплаве) возникает конвективное движение. Поскольку скорость выращивания кристаллов, как правило, мала (~ 10-6 м/с), то даже слабые конвективные течения существенно влияют на диффузионные и тепловые условия на фронте кристаллизации. Такое влияние, в свою очередь, изменяет картину процессов тепломассопереноса и приводит к неконтролируемому искажению структуры кристалла. В связи с этим актуальными являются задачи, направленные на определение параметров процесса кристаллизации, при которых воздействие конвекции на фронт кристаллизации минимально. В данной работе на основе системы уравнений Буссинеска исследуется процесс стационарного конвективного теплопереноса в расплаве. Аналитически, а также с помощью численного моделирования, показано, что при достаточно больших числах Грассгофа можно соответствующим подбором граничных условий для температуры создать вблизи фронта кристаллизации зону равновесного расплава, в которой конвективное движение отсутствует.
Метод Бриджмена є одним з основних методiв отримання кристалiчних матерiалiв. Конструкцiйнi особливостi установок кристалiзацiї Бриджмена є такими, що пiд час росту кристала в рiдкiй фазi речовини (розплавi) виникає конвекцiйний рух. Оскiльки швидкiсть вирощування кристалiв, як правило, є малою (~ 10-6 м/с) м/с), то навiть слабкi конвекцiйнi течiї значно впливають на дифузiйнi та тепловi умови на фронтi кристалiзацiї. Такий вплив, в свою чергу, змiнює картину тепломасопереносу та призводить до неконтрольованого спотворення структури кристалу. Тому актуальними є задачi визначення параметрiв процесу кристалiзацiї, при яких вплив конвекцiї на фронт кристалiзацiї мiнiмальний. У данiй роботi на основi системи рiвнянь Буссiнеска дослiджується процес стацiонарного конвекцiйного теплопереносу у розплавi. Аналiтично, а також за допомогою чисельного моделювання, показано, що при достатньо великих числах Грассгофа можна вiдповiдним пiдбором граничних умов для температури створити поблизу фронту кристалiзацiї рiвноважну зону, конвекцiйний рух у якiй вiдсутнiй.
Bridgman method is among the main methods of crystal materials obtaining. Construction features of the Bridgman plant are for convection motion to appear in liquid phase of the substance (in melt) during the crystal growth. Since usually solidification velocity is small (~ 10-6 m/s), even slow convection flows influence on diffusion and heat conditions on the solid-melt interface. Such an influence effects on heat-mass transfer situation and gives rise to the uncontrolled crystal structure distortion. That is why solidification process parameters for convection influence on solid-melt interface to be the least determination problems are relevant. In this paper stationary convection heat-transfer process in melt is under investigation with Boussinesq equations set. Analytically and with numerical modeling it has been shown, that equilibrium melt region for convection motion to be absent can be created near solid-melt interface by appropriate choice of temperature boundary condition, if Grasshoff numbers are large enough.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:28:54Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4756 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-9087 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:28:54Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут гідромеханіки НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ладиков, Ю.П. Рабочий, П.П. Черемных, О.К. 2009-12-22T16:52:42Z 2009-12-22T16:52:42Z 2006 О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа / Ю.П. Ладиков, П.П. Рабочий, О.К. Черемных // Прикладна гідромеханіка. — 2006. — Т. 8, № 2. — С. 57-63. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 1561-9087 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4756 629.12:12.001 Метод Бриджмена является одним из основных методов получения кристаллических материалов. Конструкционные особенности установок кристаллизации Бриджмена таковы, что во время роста кристалла в жидкой фазе вещества (расплаве) возникает конвективное движение. Поскольку скорость выращивания кристаллов, как правило, мала (~ 10-6 м/с), то даже слабые конвективные течения существенно влияют на диффузионные и тепловые условия на фронте кристаллизации. Такое влияние, в свою очередь, изменяет картину процессов тепломассопереноса и приводит к неконтролируемому искажению структуры кристалла. В связи с этим актуальными являются задачи, направленные на определение параметров процесса кристаллизации, при которых воздействие конвекции на фронт кристаллизации минимально. В данной работе на основе системы уравнений Буссинеска исследуется процесс стационарного конвективного теплопереноса в расплаве. Аналитически, а также с помощью численного моделирования, показано, что при достаточно больших числах Грассгофа можно соответствующим подбором граничных условий для температуры создать вблизи фронта кристаллизации зону равновесного расплава, в которой конвективное движение отсутствует. Метод Бриджмена є одним з основних методiв отримання кристалiчних матерiалiв. Конструкцiйнi особливостi установок кристалiзацiї Бриджмена є такими, що пiд час росту кристала в рiдкiй фазi речовини (розплавi) виникає конвекцiйний рух. Оскiльки швидкiсть вирощування кристалiв, як правило, є малою (~ 10-6 м/с) м/с), то навiть слабкi конвекцiйнi течiї значно впливають на дифузiйнi та тепловi умови на фронтi кристалiзацiї. Такий вплив, в свою чергу, змiнює картину тепломасопереносу та призводить до неконтрольованого спотворення структури кристалу. Тому актуальними є задачi визначення параметрiв процесу кристалiзацiї, при яких вплив конвекцiї на фронт кристалiзацiї мiнiмальний. У данiй роботi на основi системи рiвнянь Буссiнеска дослiджується процес стацiонарного конвекцiйного теплопереносу у розплавi. Аналiтично, а також за допомогою чисельного моделювання, показано, що при достатньо великих числах Грассгофа можна вiдповiдним пiдбором граничних умов для температури створити поблизу фронту кристалiзацiї рiвноважну зону, конвекцiйний рух у якiй вiдсутнiй. Bridgman method is among the main methods of crystal materials obtaining. Construction features of the Bridgman plant are for convection motion to appear in liquid phase of the substance (in melt) during the crystal growth. Since usually solidification velocity is small (~ 10-6 m/s), even slow convection flows influence on diffusion and heat conditions on the solid-melt interface. Such an influence effects on heat-mass transfer situation and gives rise to the uncontrolled crystal structure distortion. That is why solidification process parameters for convection influence on solid-melt interface to be the least determination problems are relevant. In this paper stationary convection heat-transfer process in melt is under investigation with Boussinesq equations set. Analytically and with numerical modeling it has been shown, that equilibrium melt region for convection motion to be absent can be created near solid-melt interface by appropriate choice of temperature boundary condition, if Grasshoff numbers are large enough. ru Інститут гідромеханіки НАН України О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа On convective flow structures in installation of crystallization Bridgmen at high Grassgoff numbers Article published earlier |
| spellingShingle | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа Ладиков, Ю.П. Рабочий, П.П. Черемных, О.К. |
| title | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа |
| title_alt | On convective flow structures in installation of crystallization Bridgmen at high Grassgoff numbers |
| title_full | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа |
| title_fullStr | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа |
| title_full_unstemmed | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа |
| title_short | О структуре конвективных течений в установке кристаллизации Бриджмена при больших числах Грассгофа |
| title_sort | о структуре конвективных течений в установке кристаллизации бриджмена при больших числах грассгофа |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4756 |
| work_keys_str_mv | AT ladikovûp ostrukturekonvektivnyhtečeniivustanovkekristallizaciibridžmenapribolʹšihčislahgrassgofa AT rabočiipp ostrukturekonvektivnyhtečeniivustanovkekristallizaciibridžmenapribolʹšihčislahgrassgofa AT čeremnyhok ostrukturekonvektivnyhtečeniivustanovkekristallizaciibridžmenapribolʹšihčislahgrassgofa AT ladikovûp onconvectiveflowstructuresininstallationofcrystallizationbridgmenathighgrassgoffnumbers AT rabočiipp onconvectiveflowstructuresininstallationofcrystallizationbridgmenathighgrassgoffnumbers AT čeremnyhok onconvectiveflowstructuresininstallationofcrystallizationbridgmenathighgrassgoffnumbers |