微重力条件下开口矩形容器的小Pr热毛细对流

采用数值方法研究了微重力条件下开口矩形容器内小Prandtl数镓(Ga)熔体生长过程中定常热毛细对流，讨论了Re数、几何纵横比A和侧壁外加温差的相对高度H对熔体内温度场和流场分布的影响。计算结果表明，热毛细对流对熔体温度分布有明显的影响，从而影响着晶体生长过程。自由面两侧温度差很小(如0.1K)时，熔体内温度场将发生变化；当温度差增加即Re数增加时，热毛细对流加强，对流和扩散相互作用导致温度场分布更加不均匀。无论多小的H值，若自由面存在温差，都会驱动热毛细对流；随着H值增加，热毛细对流会扩展到整个熔区。几何纵横比A对熔体内温度场和流场也有影响，当A比较大时，在固/液界面附近扩散起主导作用。