在國防、通訊和航天領(lǐng)域,高質(zhì)量的半導(dǎo)體元件是組成控制系統(tǒng)不可或缺的重要載體。浮區(qū)生長法則是生產(chǎn)這種半導(dǎo)體材料的主要方法。隨著人們對太空環(huán)境的不斷探索,科研人員在地球上難以獲得或無法獲得的深空環(huán)境中發(fā)現(xiàn)熱毛細(xì)對流是浮區(qū)法生長硅單晶中產(chǎn)生微米量級雜質(zhì)條紋的主要成因。因此,準(zhǔn)確研究浮區(qū)法生長晶體過程中熱毛細(xì)對流流動現(xiàn)象及抑制手段對于提高晶體質(zhì)量至關(guān)重要。深空環(huán)境下研究外加磁場、顫動、表面敷層及剪切氣流對熱毛細(xì)對流的影響,以及揭示熱毛細(xì)對流的振蕩機(jī)理已然成為微重力流體力學(xué)領(lǐng)域的前沿課題。本文對半浮區(qū)液橋熱毛細(xì)對流的數(shù)值及實(shí)驗(yàn)研究正是在以上的工程實(shí)踐和理論研究背景下建立起來的。但是,在以往的數(shù)值研究當(dāng)中大多采用簡化模型沒有考慮液橋自由面的同步動態(tài)變形。自由界面被假定為不可變形的直線（柱面）或者由Young-Laplace方程確定的不可變形的曲線（曲面）。以上做法勢必會影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,難以反映液橋內(nèi)部流動和界面響應(yīng)變形之間的耦合流動特性。針對以上問題,本文創(chuàng)新性地應(yīng)用面積補(bǔ)償法克服Level Set方法中質(zhì)量不守恒問題,并采用改進(jìn)的Level Set方法實(shí)現(xiàn)對兩相自由界面任意微小形變的追蹤。... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：212 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２引力波示意圖

們能了解到宇宙更早期的情況。同時，我國九大科技基礎(chǔ)設(shè)施之一的“世界最??大單口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（ＦＡＳＴ）”也預(yù)計(jì)將在２０１６年９月建成，并投入使??用（如圖１．３所示）。ＦＡＳＴ在尋找暗物質(zhì)、暗能量，研宄極端狀態(tài)下的物質(zhì)結(jié)??構(gòu)與物理規(guī)律；發(fā)現(xiàn)奇異星和夸克星物質(zhì)；發(fā)現(xiàn)中子星一黑洞雙星，無需依??賴模型精確測定黑洞質(zhì)量；通過精確測定脈沖星到達(dá)時間來檢測引力波等方面??將發(fā)揮重大的科學(xué)意義［１１】。２０１６年６月１２日２３時３０分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中??心，我國用長征三號丙運(yùn)載火箭成功發(fā)射了第２３顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星；２０丨６年６??月１６日，國務(wù)院新聞辦公室召開新聞發(fā)布會，正式發(fā)布《中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航??系統(tǒng)》白皮書，標(biāo)志著我國己經(jīng)成為繼美（ＧＰＳ）、俄（ＧＬＯＮＡＳＳ）、歐盟（ＧＳＮＳ）??之后的世界上第四個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家（如圖１．４所示）。２０１６年??年６月２５日２０時００分，在海南文昌航天發(fā)射場點(diǎn)，我國全新研制的長征七??號運(yùn)載火箭首次發(fā)射圓滿成功１１２】。長征七號運(yùn)載火箭代表了我國多年以來運(yùn)??載火箭研制領(lǐng)域數(shù)字化的最高水平，為下一階段我國載人航天工程發(fā)射貨運(yùn)飛??船奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)（如圖１．４所示）。值此“十三五”期間

在具有自由表面的液體中由于沿著液體表面存在表面張力梯度，在很小的溫度??梯度下就會發(fā)生Ｍａｒａｎｇｏｎｉ對流。熱毛細(xì)對流又稱Ｍａｒａｎｇｏｎｉ對流，它是一種??由溫差導(dǎo)致的界面表面張力梯度引起的流動（如圖１．５所示）。??Ｔｈｔｒｍｍａｐｉｌｌａｎ?…?Ｍ?＿?一??Ｆｏｒｃｅ??圓?４?ｕ—?｜?｜??Ｅ—』二二＝＝Ｓ?ｉ?Ｗ??ｊｐｐ＾ｎ??圖１．５熱毛細(xì)對流示意圖??Ｆｉｇ．?１．５?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｃａｐｉｌｌａｒｙ?ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ??當(dāng)兩側(cè)（上下）壁面分別維持穩(wěn)定的溫度ｒｈ和ｒｃ不變時，在氣——液界??面處：??＜Ｔ?＝?Ｃｒ（Ｔ）??—＜０?（１．１）??ｄＴ??ｄＴ?ｎ?ｄｃｒ?ｎ??—＜０，——＞０??ｄｘ??？５．??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3122056