Effet de la rotation sur les instabilités thermocapillaires dans un pont liquide chauffé latéralement
Résumé
Rotation is involved in many industrial processes for crystal growth. The main reason is that heating is usually not uniform in the azimuthal direction and rotation aims to minimize the impact of this deleterious asymmetry. As rotation of the heater is technically difficult to achieve, the most common situation is to rotate the feed rod, the crystal or both. The optimum ratio of angular velocities of the feed rod and crystal is usually found empirically. In order to have a better understanding of the effect of rotation rate and rotation ratio on the critical Marangoni number for a laterally heated liquid bridge, we have studied the stability of tridimensional perturbation by a linear analysis and performed an a-posteriori energy analysis in order to give some possible interpretations on the surprising effect of destabilisation by rotation.
Dans les procédés de croissance cristalline, la rotation est souvent utilisée comme moyen pour éliminer les défauts d'axisymétrie du chauffage. La rotation du système de chauffage étant en général difficile à mettre en {\oe}uvre, une solution consiste à faire tourner à la fois le cristal et le polycristal soit dans le même sens soit dans des directions opposées. Les vitesses optimales de rotation du cristal et du polycristal sont souvent déterminées empiriquement. A l'aide d'une étude numérique de stabilité linéaire tridimensionnelle puis d'un bilan d'énergie, nous avons cherché à comprendre les effets de rotation sur l'instabilité thermocapillaire en zone flottante. Nous présentons des résultats où nous montrons que la rotation peut avoir des effets surprenants de stabilisation ou de déstabilisation et proposons des pistes pour l'interprétation.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte