热交换法蓝宝石晶体生长的数值模拟研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-20页 |
| 1.1 蓝宝石晶体的性质和应用 | 第10-13页 |
| 1.1.1 蓝宝石晶体的基本性质 | 第10-11页 |
| 1.1.2 蓝宝石晶体的应用 | 第11-13页 |
| 1.2 蓝宝石晶体生长研究现状 | 第13-18页 |
| 1.2.1 主要生长方法 | 第13-16页 |
| 1.2.2 国内外研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 HEM蓝宝石晶体生长研究现状 | 第18-19页 |
| 1.4 本课题研究目的及方法 | 第19-20页 |
| 第二章 HEM模型的建立 | 第20-36页 |
| 2.1 HEM蓝宝石晶体生长简介 | 第20-23页 |
| 2.1.1 HEM晶体生长原理 | 第20-22页 |
| 2.1.2 HEM单晶炉氦气系统 | 第22-23页 |
| 2.2 物理模型 | 第23-26页 |
| 2.2.1 HEM单晶炉简化及网格划分 | 第23-25页 |
| 2.2.2 HEM单晶炉加热器简化 | 第25-26页 |
| 2.3 数学模型 | 第26-29页 |
| 2.3.1 基本控制方程 | 第26-27页 |
| 2.3.2 边界条件 | 第27-28页 |
| 2.3.3 湍流模型 | 第28-29页 |
| 2.3.4 固/液界面结晶速率 | 第29页 |
| 2.4 数值模拟流程 | 第29-34页 |
| 2.5 实验验证 | 第34-35页 |
| 2.5.1 晶体尺寸对比 | 第34-35页 |
| 2.5.2 功率对比 | 第35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 第三章 HEM蓝宝石不同生长阶段的模拟 | 第36-48页 |
| 3.1 不同生长阶段炉膛内温场 | 第36-38页 |
| 3.2 不同生长阶段温场和流场 | 第38-43页 |
| 3.2.1 晶体生长初期温场和流场 | 第38-40页 |
| 3.2.2 晶体生长中期温场和流场 | 第40-42页 |
| 3.2.3 晶体生长后期温场和流场 | 第42-43页 |
| 3.3 不同生长阶段晶体和熔体热流量 | 第43-44页 |
| 3.4 不同生长阶段热应力 | 第44-47页 |
| 3.4.1 不同生长阶段晶体内热应力 | 第44-46页 |
| 3.4.2 不同生长阶段固/液界面热应力 | 第46-47页 |
| 3.5 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 热交换器和上保温层的数值模拟优化 | 第48-66页 |
| 4.1 热交换器换热面积对晶体生长的影响 | 第48-58页 |
| 4.1.1 换热面积对晶体生长初期的影响 | 第49-52页 |
| 4.1.2 换热面积对晶体生长中期的影响 | 第52-55页 |
| 4.1.3 换热面积对晶体生长后期的影响 | 第55-58页 |
| 4.2 热交换器内管高度对晶体生长的影响 | 第58-64页 |
| 4.2.1 内管高度对温场和流场的影响 | 第59-62页 |
| 4.2.2 内管高度对热应力的影响 | 第62-63页 |
| 4.2.3 内管高度对加热功率的影响 | 第63-64页 |
| 4.3 上保温层结构对晶体生长的影响 | 第64-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 第五章 总结与展望 | 第66-68页 |
| 5.1 本文主要结论 | 第66-67页 |
| 5.2 后续研究工作展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 攻读硕士期间发表学术论文 | 第73页 |
