염화수은 (I)(Hg₂Cl₂) 물리적 승화공정에서 결정성장과 Nusselt/Sherwood 수의 상관관계에 대한 연구
Studies on correlations of crystal growth and Nusselt/Sherwood number during physical vapor transport of Hg₂Cl₂
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초록
본 논문은 Hg₂Cl₂ 의 물리적 증기 수송(physical vapor transport) 동안 사각 용기내에서 이중확산대류에 대한 수치시뮬레이션에 관한 것이다. 소스 영역과 결정 영역 사이의 온도 차이 10°C (290°C→280°C)에서 10 Torr와 200 Torr의 Br₂ 성분의 분압에 따른 유동 특성을 조사하고 속도 벡터와 유선, 등온선, 그리고 등질량 농도 등고선으로 제시한다. 또한 , 평균 Nusselt 수와 평균 Sherwood 수는 모두 Br₂ 성분의 분압이 증가함에 따라 선형적으로, 그리고 지수함수적으로 각각 감소하는 것으로 나타났다. Br₂ 성분의 분압의 10 Torr와 200 Torr에 대해 결정 영역에서 평균 Nusselt 수가 결정 영역에서 보다 크고, 반대로 결정 영역에서 평균 Sherwood 수가 소스 영역보다 3배 더 큰 것으로 나타났다.
Abstract
This paper presents a numerical simulation of double diffusive convection in a rectangular enclousre during physical vapor transport of Hg₂Cl₂. The flow characteristics are numerically investigated as a function of the partial pressure of Br₂ at 10 Torr and 200 Torr at a temperature difference of 10°C (290°C→280°C) between the source and crystal regions, and the velocity vectors, streamlines, isotherms, and isomass concentration contours are presented. In addition, both the average Nusselt number and the average Sherwood number decrease linearly and exponentially, respectively, with increasing a partial pressure of Br₂. For pressures of Br₂ for 10 Torr and 200 Torr, the average Nusselt number in the crystal region is larger than in the crystal region, and conversely, the average Sherwood number in the crystal region is three times larger than in the source region.