Effets du coefficient d'échange convectif sur la croissance cristalline du saphir par la méthode HEM
| dc.contributor.author | Gheddache, Zineb | |
| dc.date.accessioned | 2019-06-11T13:19:18Z | |
| dc.date.available | 2019-06-11T13:19:18Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description | 62 f. : ill. ; 30 cm. +(CD-Rom) | en |
| dc.description.abstract | L'avantage principal de la méthode HEM étudié dans ce mémoire vient du fait que le matériau froid est en bas et le bain chaud est en haut, minimisant ainsi les effets néfastes de la convection. Le champ de température est plus stable par rapport aux autres techniques de croissance ce qui peut minimiser le sur-refroidissement, et assurer une croissance uniforme donnant un cristal parfait et homogène chimiquement. En utilisant le code de calcul Fluent, on a pu faire l’investigation de l'effet du coefficient d’échange convectif de l’échangeur sur la croissance cristalline qui n’a pas été étudié auparavant. De même, il nous a semblé intéressant d’examiner l’évolution de la température et aussi celle de la pression au cours du processus de la croissance cristalline. Le coefficient d’échange convectif de l’échangeur n’a pas d’influence sur la forme de l’interface de croissance mais il influence plutôt sur la température de solidification et aussi sur le temps de croissance. Lorsque le coefficient d’échange convectif de l’échangeur augmente le refroidissement est plus rapide ainsi que l’avancement de l’interface de solidification, cela est dû à l’extraction d’une grande quantité de chaleur. Lorsque les parois d’un creuset HEM ne sont pas adiabatique il faut prendre on considération le coefficient d’échange convectif de ces dernière et de leur surface pour le choix de la capacité d’échangeur, puisque pour que la croissance exige un taux de chaleur évacué par l’échangeur plus grand que celui rentré par les parois. La forme des isothermes suit toujours la forme du front de solidification et l’isotherme correspondante à la température de fusion coïncide avec l’interface de croissance cristalline. Des forts gradients de température ont été trouvés au voisinage de l’échangeur au début de la croissance cristalline donnant naissance à une couche limite thermique induite par l’échange de chaleur par refroidissement. Cette dernière disparaît en avançant dans le temps. La pression s'avère une caractéristique dynamique très importante ; son évolution est fortement liée aux paramètres de croissance comme les nombres de Grashof et de Marangoni et également à la forme de creuset. Elle est donc plus sensible que la température tant sur le plan qualitatif que quantitatif. Le champ de pression nous a fournit plusieurs indications. On note ici que ce paramètre n’a pas été étudié auparavant par les spécialistes du domaine de la croissance cristalline à notre connaissance. Prés de l’échangeur, le gradient de pression est très fort au début de la croissance, il s’affaiblie loin de celui-ci. Cette variation de la pression et des gradients de pression sont provoqués essentiellement par le transfert de chaleur et le changement de phase liquide-solide au voisinage de l’échangeur. Quand la proportion du volume du saphir cristallisée devient grande la pression décroit axialement. Tous ces résultats, ainsi que beaucoup d’autres obtenus ou en cours de traitement illustrent la richesse des phénomènes rencontrés à travers cette étude (les différentes forme de front de la solidification ; la répartition des pressions et des températures…), malgré la difficulté du problème appréhendé. Ceux-ci font appel à une série de futurs travaux complémentaires afin de pouvoir répondre aux nombreuses questions soulevées à travers cette étude. A la lumière de ces premiers résultats, il est souhaitable, voir nécessaire, de compléter ces essais préliminaires, par un deuxième volet consacré à la variation des autres paramètres de la croissance cristalline tels que la température de l’échangeur ; le débit du liquide de refroidissement et la géométrie de creuset. | en |
| dc.identifier.citation | Energétique | en |
| dc.identifier.other | MST/ENRG73 | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.ummto.dz/handle/ummto/4141 | |
| dc.language.iso | fr | en |
| dc.publisher | Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou | en |
| dc.subject | Echangeur de chaleur | en |
| dc.subject | Echange convectif | en |
| dc.subject | HEM | en |
| dc.title | Effets du coefficient d'échange convectif sur la croissance cristalline du saphir par la méthode HEM | en |
| dc.type | Thesis | en |