在國(guó)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(zhǎng)法則是生產(chǎn)這種半導(dǎo)體材料的主要方法。隨著人們對(duì)太空環(huán)境的不斷探索,科研人員在地球上難以獲得或無(wú)法獲得的深空環(huán)境中發(fā)現(xiàn)熱毛細(xì)對(duì)流是浮區(qū)法生長(zhǎng)硅單晶中產(chǎn)生微米量級(jí)雜質(zhì)條紋的主要成因。因此,準(zhǔn)確研究浮區(qū)法生長(zhǎng)晶體過(guò)程中熱毛細(xì)對(duì)流流動(dòng)現(xiàn)象及抑制手段對(duì)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(chǎng)、顫動(dòng)、表面敷層及剪切氣流對(duì)熱毛細(xì)對(duì)流的影響,以及揭示熱毛細(xì)對(duì)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(duì)半浮區(qū)液橋熱毛細(xì)對(duì)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(lái)的。但是,在以往的數(shù)值研究當(dāng)中大多采用簡(jiǎn)化模型沒(méi)有考慮液橋自由面的同步動(dòng)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(shì)必會(huì)影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性,難以反映液橋內(nèi)部流動(dòng)和界面響應(yīng)變形之間的耦合流動(dòng)特性。針對(duì)以上問(wèn)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(wèn)題,并采用改進(jìn)的Level Set方法實(shí)現(xiàn)對(duì)兩相自由界面任意微小形變的追蹤。... 

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：212 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shí)，我國(guó)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(wú)需依??賴(lài)模型精確測(cè)定黑洞質(zhì)量；通過(guò)精確測(cè)定脈沖星到達(dá)時(shí)間來(lái)檢測(cè)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(shí)３０分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中??心，我國(guó)用長(zhǎng)征三號(hào)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(guó)務(wù)院新聞辦公室召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航??系統(tǒng)》白皮書(shū)，標(biāo)志著我國(guó)己經(jīng)成為繼美（ＧＰＳ）、俄（ＧＬＯＮＡＳＳ）、歐盟（ＧＳＮＳ）??之后的世界上第四個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家（如圖１．４所示）。２０１６年??年６月２５日２０時(shí)００分，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)，我國(guó)全新研制的長(zhǎng)征七??號(hào)運(yùn)載火箭首次發(fā)射圓滿(mǎn)成功１１２】。長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭代表了我國(guó)多年以來(lái)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(guó)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(huì)發(fā)生Ｍａｒａｎｇｏｎｉ對(duì)流。熱毛細(xì)對(duì)流又稱(chēng)Ｍａｒａｎｇｏｎｉ對(duì)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(dòng)（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(duì)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(shí)，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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[2]利用Level Set方法研究豎直通道中氣泡上升傳熱與傳質(zhì)[D]. 元愛(ài)民.大連理工大學(xué) 2011
[3]基于Level-set方法的血紅細(xì)胞運(yùn)動(dòng)變形數(shù)值模擬[D]. 馬方超.清華大學(xué) 2011
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本文編號(hào)：3122056