Prediction of transition in Czochralski process

초크랄스키 공정에서의 천이예측

A laboratory experiment was made of critical transition flow modes in Czocllralski convection. Numerical computation was also made to delineate the dynamic transition. The period of temperature oscillation ($t_p$) and the interval of temperature oscillation ($\Delta\theta$) were scrutinized to capture the critical transition regime. The mixed convection parameter was varied in the range of $0.134\le Ra/PrRe^2 \le3.804$. The data from calculation were in good agreement with ones from experiment. The influence of the Prandtl number on the transition was examined for Pr ＝ 910, 4445 and 8889. To understand the transition mechanism, the detailed temperature oscillation modes, the isolines of meridional temperature and the axial velocity profiles were investigated.

초크랄스키 대류에서의 동적 천이과정에 대한 실험 및 수치해석 연구가 수행되었다. 결정의 회전에 의한 강제대류와 결정/용융 경계면과 도가니 외벽간의 온도차에 의한 자연대류의 상호작용에 의해서 결정되어지는 유동구조와 천이현상을 해석하기 위해 도가니 내의 온도진동 특성을 시간주기($t_p$)와 진동크기($Delta\theta$)에 의해 검토하였다. 혼합대류인자에 따른 천이현상의 체계적인 연구가 수행되었으며($0.134\le Ra/PrRe^2 \le3.804$), 천이현상에 대한 Pr수의 영향을 조사하였다. 천이 메카니즘을 이해하기 위해, 자오면상의 온도장과 중심축에서의 축방향 속도에 대한 해석이 부가되었다.