Thèse soutenue

Convection thermocapillaire en microgravité : aspect hydrodynamique de l'élaboration de semi-conducteurs par zone flottante

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Auteur / Autrice : Gang Chen
Direction : Bernard Roux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des fluides
Date : Soutenance en 1991
Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale de mécanique, physique & modélisation (Marseille)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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On considere l'ecoulement engendre par la force thermocapillaire dans une configuration de zone flottante chauffee par un element chauffant radiatif annulaire. Dans le cas d'une faible valeur du nombre de marangoni, une solution analytique est determinee en resolvant un probleme lineaire (probleme de stokes) sous forme de fonctions complexes de papkovich-faddl. Les equations completes du probleme dans le cas stationnaire axisymetrique sont resolues, en tenant compte d'une deformation possible de l'interface liquide-gaz, par une methode aux differences finies a pas variable avec un maillage decale pour la pression. Nous presentons la structure de l'ecoulement, l'effet des conditions aux limites thermiques, ainsi que la deformation de l'interface. Une analyse de bifurcations permet de determiner les conditions critiques a partir desquelles la solution numerique du cas stationnaire axisymetrique bifurque vers une solution periodique dans le temps (bifurcation de hopf). Les valeurs critiques du nombre de marangoni (et la frequence des oscillations associee) sont obtenues par la methode de continuation pour une gamme etendue des deux principaux parametres: nombre de prandtl et rapport de forme. On etudie egalement l'influence d'un champ magnetique axial sur l'amortissement de convection thermocapillaire et des instabilites oscillatoires