金属学报  1996, Vol. 32 Issue (3): 269-273

论文 本期目录 | 过刊浏览 |

ACRT过程Ekman流场的实验研究

刘俊诚;介万奇;周尧和

西北工业大学凝固技术国家重点实验室

EXPERIMENTAL STUDY OF THE ACRT EKMAN FLOW

LIU Juncheng; JIE Wanqi; ZHOU Yaohe (State Key Laboratory of Solidificatton Processing; Northwestern Polytechnical University; Xi'an 710072)(Manuscript received 1995-06- 1 9)

刘俊诚;介万奇;周尧和. ACRT过程Ekman流场的实验研究[J]. 金属学报, 1996, 32(3): 269-273.
, , . EXPERIMENTAL STUDY OF THE ACRT EKMAN FLOW[J]. Acta Metall Sin, 1996, 32(3): 269-273.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(348 KB)   摘要: 利用水模拟实验，研究了ＡＣＲＴ（坩埚加速旋转技术）过程中Ｅｋｍａｎ流场的稳定性，及其与坩埚内径Φ，转速最大差值△ωｍａｘ，及坩埚中液体高度Ｈ的关系。结果表明，当雷诺数Ｒｅ＝０．６７８Ｒ（｜△ωｍａｘ｜／ｖ）０．５≤ＲｅＣｌ（下临界值）时，Ｅｋｍａｎ流场稳定；Ｒｅ≥ＲｅＣ２（上临界值）时，减速过程的Ｅｋｍａｎ流场完全不稳定。当Ｒｅ≤ＲｅＣｌ时，Ｅｋｍａｎ流区的高度ｈ随Φ及△ωｍａｘ增加而增加，Ｅｋｍａｎ流区相对高度ｈ／Ｒ（Ｒ＝０．５Φ）与Ｒｅ２呈线性关系，直线的斜率ｋ与Ｒ有关；当坩埚中液柱高度Ｈ减小到某一临界值Ｈ时，Ｅｋｍａｎ流区随Ｈ的减小而减小。 关键词 ： 坩埚加速旋转技术,  对流,  晶体生长     Abstract：The stability of the Ekman flow during ACRT (accelerated crucible rotation technique) process, and the effects of the crucible diameter Φ, the maximum variation of the rotation speed, △ωmax , as well as the liquid height H in the crucible on the Ekman flow,were studied with hydraulic analogue experiments. The result shows that, if Reynolds number Re ≤ ReC1(the low critical Re), the Ekman flow is stable, if Re≥ ReC2(the high critical Re), the Ekman flow during the crucible deceleration period is unstable, and the Ekman flow height h increases with increase of the crucible diameter Φ and the maximum variation of the rotation speed △ωmax . When Re≤ ReC1, the relation between the ratio h / R (R = 0.5Φ) and Re2 is linear. When the liquid height H< H(a critical value), the Ekman flow height h decreases with decrease in the liquid height H. Correspondent: LIU Juncheng, State Key Laboratory of Solidificatton Processing, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072 Key words： ACRT    convection    crystal growth 收稿日期: 1996-03-18      基金资助:国家自然科学基金 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 刘俊诚 介万奇 周尧和 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y1996/V32/I3/269 1Schulz-DuboisEO．JCrystGrowth,1972;12:812CapperP,GosneyJJ,JonesCL,PesrceEJ．JElectronMater,1986;15:3613CapperP．ProgCrowthCharact,1989;19:2594刘山,惠增哲,周尧和,鲁德洋．材料研究学报,1994;8:2235ZhouJ,LarrouseM,WilcoxWR,RegelLL．JCrystGrowth,1993;128:1736CapperP,GosneyJJ,JonesCL,KenworthyI．JElectronMater,1986;15:3717BloednerRU,GilleP．JCrystGrowth,1993;130:1818JieWanqi．MetallTrans,1992;23A:13639MasalovVM,Emel'chenkoGA,MikhajlovAB．JCrystGrowth,1992;119:29710XuYibin,FanShiji．JCrystGrowth,1993;133:9511NeitzelGP,DavisSH．JFluidMesch,1981;102:329 [1] 张利民, 李宁, 朱龙飞, 殷鹏飞, 王建元, 吴宏景. 交流电脉冲对过共晶Al-Si合金中初生Si相偏析的作用机制[J]. 金属学报, 2023, 59(12): 1624-1632. [2] 王祖敏,张安,陈媛媛,黄远,王江涌. 金属诱导晶化基础与应用研究进展[J]. 金属学报, 2020, 56(1): 66-82. [3] 刘承林, 苏海军, 张军, 黄太文, 刘林, 傅恒志. 电磁场对镍基单晶高温合金组织的影响[J]. 金属学报, 2018, 54(10): 1428-1434. [4] 钟华,李传军,王江,任忠鸣,钟云波,玄伟东. 强磁场对定向凝固Al-4.5Cu合金微观偏析的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(5): 575-582. [5] 刘政,张嘉艺,罗浩林,邓可月. 混沌对流下的半固态A356铝合金初生相形貌演变研究*[J]. 金属学报, 2016, 52(2): 177-183. [6] 祁明凡, 康永林, 周冰, 朱国明, 张欢欢. 强制对流搅拌流变压铸AZ91D镁合金的组织与性能*[J]. 金属学报, 2015, 51(6): 668-676. [7] 王灵水,沈军,商昭,王雷,傅恒志. 对流条件下定向凝固包晶合金的相和微观组织选择[J]. 金属学报, 2013, 49(7): 822-830. [8] 玄伟东,任忠鸣,李传军,任维丽,陈超,于湛. 纵向磁场对不同尺寸定向凝固高温合金DZ417G组织的影响[J]. 金属学报, 2012, 48(5): 629-635. [9] 沈裕 任忠鸣 李喜 任维丽. 纵向磁场对Al-40%Cu过共晶合金定向凝固显微组织的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(4): 417-422. [10] 常国威 金光灿 陈淑英 李青春 岳旭东. 包晶反应产物侧向生长速度的研究[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 380-384. [11] 骆良顺 张宇民 苏彦庆 王新 郭景杰 傅恒志. 包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制 I.实验结果[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 275-283. [12] 骆良顺 傅恒志 张宇民 李新中 苏彦庆 郭景杰. 包晶合金定向凝固过程中的对流效应及带状组织形成机制 II.理论分析[J]. 金属学报, 2011, 47(3): 284-290. [13] 陆善平 董文超 李殿中 李依依. 不锈钢材料的高效率焊接新工艺[J]. 金属学报, 2010, 46(11): 1347-1364. [14] 董建文 任忠鸣 任维丽 李喜 李旭. 横向磁场对镍基高温合金定向凝固组织的影响[J]. 金属学报, 2010, 46(1): 71-76. [15] 赵九洲 李海丽 赵雷. 对流和弥散相液滴运动对偏晶合金凝固的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(12): 1435-1440. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed