Original title: Matematické modelování růstu krystalů
Translated title: Matematické modelování růstu krystalů
Authors: Blechta, Jan ; Hron, Jaroslav (advisor) ; Souček, Ondřej (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2013
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
We present a numerical model of Bridgman crystal growth. Pseudo-incompressibility constraint is used to handle jumps in density during phase change. ALE formulation is employed to account for moving parts of the system. Field equations and movement of material interfaces are decoupled in fractional step manner. Naviér-Stokes problem is extended to solid phase where no flow is enforced by Darcy-like forcing. Latent heat of phase change is added to effective heat capacity as approximate Dirac-$\delta$. Backward Euler discretization in space and P2/P1/P1 in space are used. Transient and stationary solutions are being found and compared to temperatures measured directly inside a steady system. Influence of pull-rates on growth process and shape of phase interface are being examined. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org) Předkládáme model Bridgmanova růstu krystalu. Pseudonestlačitelná podmínka je pouužita vzhledem k skoku hustoty při fázové změně. ALE formulace je využita k popisu pohyblivých částí systému. Polní rovnice a posunutí materiálových rozhraní jsou řešeny separátně. Naviér-Stokesův problem je rozšířen do krystalické fáze a klid je vynucen penaltou podobnou Darcyho zákonu. Latentní teplo krystalizace je vyjádřeno aproximací Diracovy distribuce a přidáno k efektivní tepelné kapacitě. Impplicitní Eulerova diskretizace je použita v čase a P2/P1/P1 elementy v prostoru. Stacionární i nestacionární řešení jsou počítána a porovnávána s experimentalními teplotními daty měřenými uvnitř systému ve stacionárním stavu. Vliv rychlostí tažení na proces růstu je zkoumána a tvar fázového rozhaní je vyhodnocen. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
Keywords: crystal growth; flow; phase-change; pseudo-incompressibility; fázový přechod; proudění; pseudonestlačitelnost; růst krystalu

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/52107

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-321424


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses