Comptes Rendus
Microgravité et Transferts/Solidification, Croissance
Quelques paramètres de contrôle de la convection thermocapillaire en croissance par fusion de zone en microgravité
[Some control parameters for Floating Zone growth under μg conditions]
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 5-6, pp. 447-456.

The solid/liquid transition during crystal growth by a floating zone technique is analysed under microgravity conditions. The control of this technique by considering heating conditions and pulling velocity is studied. The difficulty attached to the phase change transition is surmounted by the use of an enthalpy–porosity formulation. The spatial distribution of the applied heating at the free surface strongly affects the dynamics of the system, the shape and position of the interface. The increase in the energy density reduces the response time of the fluid phase appearance in the transient regime. The flow near the singularity line depends more on the total energy than on the flux distribution.

La transition de phase solide/liquide en croissance cristalline par fusion de zone connue dans la littérature sous la dénomination zone flottante est analysée dans des conditions de microgravité. Le contrôle de cette configuration à travers les conditions de chauffage et de tirage du cristal est étudié. La difficulté liée à la présence de transition de phase est surmontée par une formulation de type enthalpie–porosité. La distribution spatiale du flux imposé à la surface libre affecte d'une manière significative l'hydrodynamique du système ainsi que la position et la forme de l'interface solide/liquide. L'accroissement de la densité de flux réduit le temps de réponse lié à l'apparition de la phase liquide. L'écoulement au voisinage du point singulier dépend davantage de la densité d'énergie que de sa distribution.

Published online:
DOI: 10.1016/j.crme.2004.02.011
Mot clés : Transferts thermiques, Convection thermocapillaire, Zone Flottante, Microgravité, Changement de phase
Keywords: Heat transfer, Thermocapillary convection, Floating Zone, Microgravity, Phase change

Rachid Bennacer 1; Mohammed El Ganaoui 2; Elalami Semma 2

1 LEEVAM 5, mail Gay Lussac, Neuville sur Oise, 95031 Cergy-Pontoise cedex, France
2 SPCTS, UMR CNRS 6638, Université de Limoges, 123, Albert Thomas, 87060 Limoges, France
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Rachid Bennacer; Mohammed El Ganaoui; Elalami Semma. Quelques paramètres de contrôle de la convection thermocapillaire en croissance par fusion de zone en microgravité. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 332 (2004) no. 5-6, pp. 447-456. doi : 10.1016/j.crme.2004.02.011. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2004.02.011/

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