Research work sectionGRANTY 2002
18.18.180.177 (promotorski zakończony w 2002 r.)
Kierownik: Prof. dr hab. inż. J. Szmyd
Główny wykonawca: Mgr inż. G. Mika
Modelowanie matematyczne turbulentnego transportu ciepła w ciekłym krzemie w procesie wytwarzania kryształów metodą Czochralskiego. Mathematical Modelling of Turbulent Heat Transfer in Czochralski Silicon Crystal Growth from the Melt.
Kierownik: Prof. dr hab. inż. J. Szmyd
Główny wykonawca: Mgr inż. G. Mika
Modelowanie matematyczne turbulentnego transportu ciepła w ciekłym krzemie w procesie wytwarzania kryształów metodą Czochralskiego. Mathematical Modelling of Turbulent Heat Transfer in Czochralski Silicon Crystal Growth from the Melt.
W 2002 roku równolegle z obliczeniami numerycznymi dokonano analizy wyników. Przeprowadzone analizy wskazują na skuteczność zaproponowanych modeli numerycznych oraz algorytmów obliczeniowych. Dla układu dwuwymiarowego skompletowano wyniki analiz dla szeregu układów geometrycznych oraz różnych parametrów termofizycznych. Jak już wspomniano występują trudności przy wprowadzeniu analizy trójwymiarowej.
Zredagowano i wydrukowano rozprawę doktorską pt. "Modelowanie matematyczne turbulentnego transportu ciepła w ciekłym krzemie w procesie wytwarzania kryształów metodą Czochralskiego".
W pracy przedstawiono model matematyczny turbulentnego transportu ciepła w procesie wytwarzania monokryształów krzemu metodą Czochralskiego. Przy tworzeniu modelu wykorzystano modele k i e (low Reynolds-number model). Zalety ich stosowania to pozbycie się niewygodnych w modelowaniu turbulencji funkcji ściany, dobre wyniki dla przepływów o niskiej liczbie Reynoldsa oraz dla przepływów ze znaczącym udziałem sił wyporu. Zbudowano, oraz przetestowano zarówno model dwu oraz trójwymiarowy. Wraz z zastosowanymi metodami numerycznymi posłużyły one do analizy wpływu czynników zewnętrznych na ruch fazy ciekłej. Przeprowadzono również analizę transportu tlenu występującego w rozważanym procesie. Obliczenia przeprowadzono dla konwekcji naturalnej, mieszanej z rotacją kryształu oraz tygla. Zbudowany model posłuży w niedalekiej przyszłości do głębszej analizy procesu wytwarzania monokryształów krzemu.
In 2002 year an analysis of the results was done in parallel to the numerical calculations. The analysis showed an efficiency of the proposed numerical models and algorithms. For the two-dimensional system, the results for the different geometrical configurations and thermo-physical parameters were collected. The difficulties during an application of the three-dimensional analysis were appeared.
The doctoral thesis "Mathematical Modelling of Turbulent Heat Transfer in Czochralski Silicon Crystal Growth from the Melt" was edited and printed.
Mathematical model of turbulent mass transfer in Czochralski silicon crystal growth from the melt was presented in this work. The k-e - low Reynolds-number models were adopted to establish the turbulent quantities. The main advantages of this model are not using wall function, good results for low Reynolds fluid flows and for buoyant flow. Two and three-dimensional models were obtained. Influence of several boundary conditions on heat and mass transfer in the melt was tested by appplying mathematical model together with numerical methods. Numerical analysis of oxygen concentration in the melt was also presented. Calculation results were presented for a combination of buoyancy-driven flow and crystal, crucible driven flow.
Zredagowano i wydrukowano rozprawę doktorską pt. "Modelowanie matematyczne turbulentnego transportu ciepła w ciekłym krzemie w procesie wytwarzania kryształów metodą Czochralskiego".
W pracy przedstawiono model matematyczny turbulentnego transportu ciepła w procesie wytwarzania monokryształów krzemu metodą Czochralskiego. Przy tworzeniu modelu wykorzystano modele k i e (low Reynolds-number model). Zalety ich stosowania to pozbycie się niewygodnych w modelowaniu turbulencji funkcji ściany, dobre wyniki dla przepływów o niskiej liczbie Reynoldsa oraz dla przepływów ze znaczącym udziałem sił wyporu. Zbudowano, oraz przetestowano zarówno model dwu oraz trójwymiarowy. Wraz z zastosowanymi metodami numerycznymi posłużyły one do analizy wpływu czynników zewnętrznych na ruch fazy ciekłej. Przeprowadzono również analizę transportu tlenu występującego w rozważanym procesie. Obliczenia przeprowadzono dla konwekcji naturalnej, mieszanej z rotacją kryształu oraz tygla. Zbudowany model posłuży w niedalekiej przyszłości do głębszej analizy procesu wytwarzania monokryształów krzemu.
In 2002 year an analysis of the results was done in parallel to the numerical calculations. The analysis showed an efficiency of the proposed numerical models and algorithms. For the two-dimensional system, the results for the different geometrical configurations and thermo-physical parameters were collected. The difficulties during an application of the three-dimensional analysis were appeared.
The doctoral thesis "Mathematical Modelling of Turbulent Heat Transfer in Czochralski Silicon Crystal Growth from the Melt" was edited and printed.
Mathematical model of turbulent mass transfer in Czochralski silicon crystal growth from the melt was presented in this work. The k-e - low Reynolds-number models were adopted to establish the turbulent quantities. The main advantages of this model are not using wall function, good results for low Reynolds fluid flows and for buoyant flow. Two and three-dimensional models were obtained. Influence of several boundary conditions on heat and mass transfer in the melt was tested by appplying mathematical model together with numerical methods. Numerical analysis of oxygen concentration in the melt was also presented. Calculation results were presented for a combination of buoyancy-driven flow and crystal, crucible driven flow.
[ Previous page | Top this page ]
