Simulation numerique d'ecoulements thermocapillaires en croissance cristalline

par ABDELHAMID BATOUL

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Gérard Labrosse.

Soutenue en 1995

à Paris 11 .


  • Résumé

    Ce memoire est une contribution a l'etude de la convection thermocapillaire en croissance cristalline. Le fluide en question est un liquide metallique (silicium) en configuration de floating-zone. On rappelle le role joue par les mouvements convectifs dans les processus d'elaboration des cristaux. La convection due a la gravite, mais aussi a la tension superficielle, influence fortement la qualite des produits finaux. Pour etudier ces phenomenes convectifs, une methode numerique est utilisee. Cette methode est basee sur l'approximation des equations de navier-stokes, ainsi que l'equation de la chaleur, par collocation pseudo-spectrale tchebycheff. Le decouplage des champs de vitesse et de pression est assure par un algorithme dit de projection-diffusion. La pression, quant a elle, est obtenue en resolvant un probleme de pseudo-poisson sans conditions aux limites. On adopte une modelisation originale de type flux pour la temperature, a la surface libre, pour decrire les conditions experimentales de chauffage. Nous avons caracterise les ecoulements de convection thermocapillaire dans trois situations differentes: d'une part en zero-gravite (convection de marangoni pure), d'autre part en gravite terrestre en negligeant les effets de tension superficielle (convection thermo-gravitationnelle), ensuite en combinant les deux phenomenes (situation de couplage). Dans chacune de ces configurations, les seuils de transition a l'instationnarite sont mis en evidence

  • Titre traduit

    Numerical simulation of thermocapillary flows in crystal growth


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Informations

  • Détails : 199 P.
  • Annexes : 122 REF.

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  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012091
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