Розроблено методики числового моделювання радіаційно-кондуктивного теплообміну (РКТ) у процесі вирощування оксидних кристалів з розплавів. Для розв'язку задачі Стефана за умов РКТ запропоновано модифіковану схему згладжування розривних коефіцієнтів, що враховує радіаційну складову в балансі енергії на фронті кристалізації. За допомогою одновимірної та двохвимірної моделей проаналізовано вплив радіаційної складової на Т-поля системи кристал - розплав та температурні умови фронту кристалізації. За результатами рішення спеціальної задачі радіаційного теплообміну встановлено можливість керування величиною та характером розподілу радіаційних потоків на фронті кристалізації шляхом екранування напівпрозорого торця кристала, через який відводяться радіаційні потоки. Розроблено числові моделі РКТ для вирощування оксидних кристалів з урахуванням кінетичних процесів (переохолодження) на межі розподілу фаз. Розглянуто два типи моделей: з використанням кінетичної залежності та часової залежності переохолодження. Останню модель використано для вивчення процесів кристалізації з пласкою неізотермічною гранню на фронті. Для оксидних кристалів з напівпрозорою кристалічною та непрозорою розплавленою фазами розроблено методику експериментально-чисельного визначення кінетичної залежності. За допомогою розробленої числової методики проаналізовано фактори, які впливають на похибку експериментального вимірювання переохолодження на фронті. Запропоновано варіанти урахування радіаційно-кондуктивного теплообміну у моделях глобального теплообміну в процесах вирощування частково прозорих матеріалів.

  Скачати повний текст