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空间高温氧化物晶体生长过程中流体效应的数字模拟研究

刘照华 , 金蔚青 , 潘志雷 , 梁歆桉 , 陈刚毅

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2002.04.004

数字模拟方法可以模拟实际晶体生长过程,了解晶体生长参数的变化对晶体生长的影响.本文利用数字模拟的方法,在本实验室建立的空间二维实时观察装置中,对高温Li2B4O7熔液中生长KNbO3晶体的流体效应及温场进行了数字模拟研究,结果表明,在地面生长,熔液内部存在复杂的双涡流动模式,重力对熔液中的速度场和温场的分布产生强烈的作用,而在空间,当重力水平达到一定程度时,可以使熔液中的流动模式简单化,从而降低流动效应对传热、传质造成的不稳定性和不均匀性,有利于提高晶体生长的质量.同时通过对空间搭载实验与地面实验结果进行对比分析,与数字模拟分析的结果一致,随着重力水平的下降,熔液中的速度场,温场分布朝着稳态生长的方向发展,表面张力对流是形成均匀胞状晶体结构的主要因素.

关键词: 微重力 , 数字模拟 , 速度场 , 温度场

低频率振动对液体表面流动的影响

陈刚毅 , 金蔚青 , 潘志雷 , 刘照华 , 梁歆桉

无机材料学报

以Al粉为示踪粒子,对甘油+水的混合液施加一个连续可调的振动振幅;利用CCD摄像头采集流场信号,首次观察到了不同振幅下液体表面不同的谐振现象;并测量了不同谐振点时液体表面流动的速度;用实验现象清晰的反映了液体表面行为随振幅的变化.

关键词: 低频振动 , resonance phenomena , surface flow

低频率振动对液体表面流动的影响

陈刚毅 , 金蔚青 , 潘志雷 , 刘照华 , 梁歆桉

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.05.024

以Al粉为示踪粒子,对甘油+水的混合液施加一个连续可调的振动振幅;利用CCD摄像头采集流场信号,首次观察到了不同振幅下液体表面不同的谐振现象;并测量了不同谐振点时液体表面流动的速度;用实验现象清晰的反映了液体表面行为随振幅的变化.

关键词: 低频振动 , 谐振现象 , 表面流动

高温KNbO3熔液内速度场和温度场的实验研究及其数字模拟分析

刘照华 , 金蔚青 , 潘志雷 , 梁歆桉 , 陈刚毅

无机材料学报 doi:10.3321/j.issn:1000-324X.2002.06.004

在重力对流作用的情况下,本文对实验所用的铂金坩埚中的高温熔液内的速度分布和温度分布进行了数字模拟研究,结果表明:借助实验边界条件和Boussinesq近似,铌酸钾高温熔液中的速度分布及温度分布的数字模拟结果与实验结果基本吻合,流体运动的轨迹与实验示踪粒子轨迹也基本一致.

关键词: 高温熔液 , 数字模拟 , 速度场 , 温度场

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