Modélisations axisymétrique et tridimensionnelle des aspects hydrodynamiques de la technique de Czochralski (avec ou sans encapsulant) pour la croissance des matériaux à partir d'un bain fondu

par Jean-Pierre Fontaine

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Patrick Bontoux.


  • Résumé

    Cette etude concerne la prevision et l'analyse des regimes d'ecoulement, stationnaires ou non, qui se developpent au cours d'un processus de croissance des materiaux avec la technique de czochralski, modelisee avec ou sans liquide encapsulant. Le modele mathematique repose sur les equations couplees de navier-stokes et d'energie, avec l'approximation de boussinesq. Le systeme d'equations est resolu a l'aide d'une methode d'elements finis (de type galerkin et utilisant une formulation penalisee). Les effets combines du gradient thermique et de la rotation differentielle sur l'ecoulement et sur le champ de temperature sont consideres pour une configuration axisymetrique. Une attention particuliere est portee a l'influence du liquide encapsulant (fort nombre de prandtl 10 pr#e 3270) sur un bain fondu metallique (faible nombre de prandtl pr#m=0,015). L'analyse se rapporte a divers regimes d'ecoulements crees par la variation du nombre de grashof (jusqu'a gr#m=1,9. 10#7) et des nombres de reynolds de rotation du cristal (jusqu'a re#s=10#4) et du creuset (jusqu'a re#c=1,5. 10#4); ces parametres limites correspondent a des situations reelles de croissance. Dans une seconde partie un modele tridimensionnel, de type czochralski sans encapsulant, simplifie a ete considere. Le fluide est soumis a un faible gradient thermique et a la rotation du cristal. La resolution des equations, formulees en vorticite-vitesse, est effectuee avec une methode de differences finies. L'ecoulement obtenue reste axisymetrique et stationnaire (ce qui correspond a un mouvement en spirale regulier) pour les faibles vitesses de rotation; puis devient instationnaire et tridimensionnel (re#s=500), comprenant cependant une structure a 7 vagues suivant l'azimut


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 128 p..
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.f. 120-128

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 20281
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.