微重力下單層液柱和雙層同軸液柱內熱毛細對流的研究及數(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)熔體晶體生長技術和液封技術.該文主要包括以下三方面的內容:1.建立了單層液柱(液橋)內熱毛細對流的物理模型和數(shù)學模型.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熱毛細對流進行了數(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之間的內在關系,從而對熱毛細對流有了進一步的認識和了解,同時為研究浮區(qū)晶體生長液封技術奠定了基礎.2.建立了不相溶混

2、的雙層同軸液柱(具有液封的液橋)內的熱毛細對流的物理模型和數(shù)學模型.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熱毛細對流進行了數(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、外層流體物性參數(shù)比對熱毛細對流的影響規(guī)律,證實了液封技術能削弱液橋主流區(qū)的熱毛細對流,從而提高浮區(qū)晶體生長質量,并找出了其影響因素及作用規(guī)律,同時發(fā)現(xiàn)雙層流體的流態(tài)比單層流體要復雜得多,影響其流態(tài)變化