多加热器热场设计对硅定向凝固过程的影响

来源 :中国工程热物理学会传热传质学2009年学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhlinen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为优化太阳电池用多晶硅定向凝固炉的热场,引入了多加热器布置的热场设计。通过耦合求解凝固炉内包括热传导、热对流和热辐射的各种换热现象,比较分析了不同加热器功率分配比率对整个制备系统热场和固液凝固相变界面形状的影响,为优化制备系统热场设计参数和有效控制铸造多晶硅的定向凝固过程提供了参考依据。
其他文献
本文基于四波段双向反射分布函数测试平台,对微粗糙硬铝表面的光谱双向反射分布函数进行了实验测量,考察了微粗糙尺寸参数、入射角度和入射辐射波长对表面辐射特性的影响。测量结果显示了明显的镜反射特征,粗糙的表面结构还引起了后向反射增强现象,长波入射和大角度入射增强后向反射效应。
本文使用蒙特卡洛方法对椭圆面二次反射装置的反射特性进行了数值模拟计算,计算了当入射光线分布形式不同时接收面处的热流分布变化,之后计算了不同光线发散角度对接收面热流分布的影响,最后计算了系统指向误差及镜面误差对接收面热流分布的影响。
为了了解Czochralski结构深液池内旋转驱动流动的基本特征,利用有限差分法进行了非稳态三维数值模拟,坩埚外半径为50mm,晶体半径为15mm,液池深度为50mm。结果表明,当旋转速度较低时,流动为稳态轴对称流动,随着转速的提高,流动会转化为三维非稳态振荡流动;晶体与坩埚同向旋转时,流动转化的临界转速较高,反向旋转时,临界转速较低;晶体单独旋转时,速度波周向速度远小于晶体旋转速度,坩埚单独旋转
为了了解毛细管内界面自蒸发诱导的热毛细对流的基本特征,进行了三维非稳态数值模拟。毛细管半径为(0.1-1) mm,深径比为5,壁面温度恒定,工质为甲醇。结果表明,随蒸发界面热流密度的增大,毛细管内流动由定常轴对称状态过渡为定常非轴对称状态,进而过渡为三维振荡流动;毛细管半径越大,热毛细对流越强,流动越易失稳;浮力能引起毛细管内流场及温度场的不对称性。
本文运用数值计算的方法,以空气为流动介质,研究了圆管内核心流分段填充多孔介质在充分发展的层流区的换热及流动综合性能。结果表明,在圆管内分段填充金属多孔介质可以有效提高换热与流动的综合性能,在低Re数范围(Re=250-750)内,其PEC值随Re数的增大呈现迅速增大的趋势,而在高Re数范围(Re=750-2000)内,其PEC值随着Re数的增大迅速减小。但整体PEC均要大于1,这说明分段填充金属多
分析了纤毛肋强化管内传热与流动过程,在局部非热力学平衡的条件下,采用双方程多孔介质模型对其进行数值模拟。获得了截面流动速度分布,截面温度分布,以及换热强化效果随雷诺数,填充率,固流体之间的导热系数比以及纤毛直径的变化,并分析了这些因素对换热强化效果的影响。结果表明,纤毛肋作为一种传热强化手段是非常有效,它既可以强化主题流动区的换热,又可以强化边界区的换热,主要的原因是纤毛肋的存在使流动在截面上更加
本文在折流杆换热器的基础上,采用数值计算的方法,对不同折流杆杆型与间隔组合的折流杆式换热器进行流动与传热特性的分析。结果表明,折流杆杆型为椭圆杆,折流杆间隔为120mm时,综合性能最好。
本文建立了全玻璃真空太阳能集热管的CFD模型,通过对热损测试状态和闷晒状态下全玻璃真空管内流场的计算流体力学模拟,研究了管内的对流换热过程。从计算结果看出,本文采用的计算模型和计算方法能很好模拟全玻璃真空太阳能集热管内的流动,计算结果与实验结果相一致,本文工作为进一步开展全玻璃真空管热水器的流动以及太阳能热水器的三维数值模拟奠定了基础,为太阳能膜蒸馏热端加热系统数值模拟奠定基础。
本文利用二维联合概率密度函数来描述中空纤维透析器壳程纤维管的随机分布,即同时考虑壳程纤维管的空间和管径随机分布. 理论推导了在此二维随机分布下管外传质系数的表达式,并利用该表达式考察了管外流体定流速、定流量时壳程纤维管随机分布对管外传质系数的影响. 结果表明,中空纤维管空间和管径的随机分布都会给中空纤维透析器的管外传质带来影响;得出了在中空纤维管二维随机分布下透析器的最佳填充密度范围,可为中空纤维
以影响质子交换膜燃料电池性能的12个参数:阴极交换电流密度、阳极交换电流密度、阴极传递系数、阳极传递系数、氧气参考浓度、氢气参考浓度、氧气在参考状态下的扩散系数、氢气在参考状态下的扩散系数、水在参考状态下的扩散系数、扩散层孔隙率、催化剂层孔隙率、扩散层绝对渗透率为参,以给定电压条件下输出电流为考核目标,通过正交设计方法与数值模拟相结合,采用模糊熵权法,将多指标转化为单指标,运用方差分析,得到阴极传