مقاله ترجمه شده درباره شبیه سازی سراسری حمل و نقل O همراه C در کوره صنعتی هدایت کننده انجماد برای شمش های سیلیکون – سال 2017
مشخصات مقاله:
عنوان فارسی مقاله:
شبیه سازی سراسری حمل و نقل O همراه C در کوره صنعتی هدایت کننده انجماد برای شمش های سیلیکون: اثر پوشش بر رویه بوته
عنوان انگلیسی مقاله:
Global simulation of coupled oxygen and carbon transport in an industrial directional solidification furnace for crystalline silicon ingots: Effect of crucible cover coating
کلمات کلیدی مقاله:
شبیه سازی جهانی گذرا، حمل و نقل اکسیژن و کربن، تفکیک ناخالصی، جهت انجماد، سیلیکون
مناسب برای رشته های دانشگاهی زیر:
مهندسی مواد و مهندسی مکانیک
مناسب برای گرایش های دانشگاهی زیر:
متالوژی صنعتی، شکل دادن فلزات، ریخته گری و مکاترونیک
وضعیت مقاله انگلیسی و ترجمه:
مقاله انگلیسی را میتوانید به صورت رایگان با فرمت PDF از باکس زیر دانلود نمایید. ترجمه این مقاله با فرمت WORD – DOC آماده خریداری و دانلود آنی میباشد.
فهرست مطالب:
چکیده
1. مقدمه
2. راه اندازی آزمایشی
3. توضیحات مدل
3.1. مدل سراسری انتقال حرارت
3.2. مدل حمل و نقل اکسیژن و کربن باهم
4. نتایج و بحث
4.1. شبیه سازیها برای یک بوته با رویه گرافیتی بدون پوشش
4.2. اثر پوشش رویه بوته روی حمل و نقل O/C با هم
5. نتیجه گیری ها
قسمتی از مقاله انگلیسی و ترجمه آن:
Abstract
For accurate prediction of oxygen (O) and carbon (C) distributions in the crystalline silicon ingots grown by the industrial directional solidification (DS) furnace, we first performed transient global simulations of heat transfer based on a fully coupled calculation of the thermal and flow fields. The phase change problem was handled by an enthalpy formulation technique based on a fixed-grid methodology. The coupled C and O transport in the DS furnace was then carried out, taking into account five chemical reactions. Special attention was devoted to modeling the O and C impurity segregation during the entire solidification process. It was found that the developed model can successfully simulate the impurity segregation at the growth interface and the obtained boundary layer thickness is similar to that estimated by analytical calculation. The effect of the crucible cover coating on the coupled O and C transport was investigated. The numerical results show that the C concentration in the grown silicon ingot can be reduced by about 60% if the pure graphite cover was replaced by a graphite cover with an inert material coating on it. However, the cover coating did not significantly affect the O concentration in the grown ingot. The numerical predictions of the C concentration showed satisfactory agreement with the experimental measurements.
چکیده
برای پیش بینی دقیق توزیع اکسیژن (O) و کربن(C) در شمش های کریستالی رشد یافته سیلیکون در کوره صنعتی هدایت کننده انجماد (DS) ، ما ابتدا شبیه سازی های سراسری موقت را برای انتقال حرارت بر اساس محاسبه کامل زمینه های حرارتی و جریان انجام دادیم. مشکل تغییر فاز، توسط تکنیک فرمول نویسی آنتالپی بر اساس روش ثابت شبکه برطرف شد. با در نظر گرفتن پنج واکنش شیمیایی، حمل و نقل C به همراه O در کوره DS انجام شد وتوجه ویژه ای به مدل سازی جدایی ناخالصیهای O و C در طول پروسه انجماد اختصاص داده شد. مشخص شد که مدل توسعه یافته می تواند با موفقیت جدایی ناخالصی در سطح مشترک رشد را شبیه سازی کند و ضخامت لایه مرزی به دست آمده شبیه به محاسبات تحلیلی برآورد شده است. اثر پوشش رویه بوته در انتقال O و C بررسی شده است. نتایج عددی نشان می دهد اگر رویه گرافیت خالص توسط یک رویه گرافیت با پوشش مواد بی اثر جایگزین شود ، غلظت C در شمش های سیلیکون رشد یافته می تواند تا حدود 60% کاهش یابد. با این حال، پوشش رویه به طور قابل توجهی تحت تاثیر غلظت O در شمش های رشد یافته قرار نمی گیرد. پیش بینی عددی غلظت C سازش رضایت بخش با اندازه گیری های تجربی نشان می دهد.
