Re: [問題]熱流模擬問題
※ 引述《TNT (硝基甲烷)》之銘言：
: 小弟現在希望能模擬矽晶在坩鍋內由溶態冷卻成固態的溫度變化
: 要考慮熱傳、相變化、溶液中的自然對流
^^^^^^
兩年前我還在學校時, 聽到的消息是, 還沒有軟體可以作相變化的模擬,
因為過相變化過程中, 氣體/流體/固體性質會有劇烈變化,
而且怎麼變的也沒人說個準, 所以既不能用常數, 也無法用函數取代之,
再者, 兩相間的界線一直在改變, 也就是網格邊界和邊界條件一直在改變,
我想這在數值模擬上是相當難作的題目, 難作不代表不能作,
前提是, 你的相變化造成的邊界變化能用一合理模型或函數代表,
且這模型或函能獲得普遍的認同和接受度。
: 不知何種軟體可以做到此種分析
: 希望板上的前輩指點
能自然對流, 表示黏滯性不會太強, 不過都快凝固成固態了,
應該是黏到難以流動的程度, 自然對流也難以產生,
其效應也會很微弱,
既然如此, 可以考慮將自然對流效應忽略,
結果應該仍可落在合理誤差內。
要軟體一次跑完相變化的模擬應該有相當難度,
可以試著將這個大題目分成許多熱傳導的小題目,
二維或三維看你的要求, 或樣品幾何對不對稱,
建模則將物體分為三部份, 流體, 半流體和固體, 查性質表找k值,
半流體找不到的話就流, 固k值相加除以二代表之,
半流體應該會位於中間, 所以邊界條件取在流體和固體才適合,
或者一開始都用流體會比較恰當,
然後開始計算熱傳導造成的溫度分佈,
當部份流體區域達到凝固溫度時, 第一次計算即停止,
根據第一次計算結果重新建模,
也就是流, 半流, 固三者的邊界依溫度計算結果重新擇定,
再跑第二次計算, 第三次....也就是用人工取代軟體在相變化計算上的疊代,
要增加計算的精度的話, 則可以在計算停止的溫度要求上下功夫,
當然你要求的越精準, 溫度的容許差異就越小, 需要建模, 計算的次數就更多。
熱傳導的話, 應該很多程式軟體可以作到,
不然就寫程式, 用有限差分解熱傳方程式,
公式不難, 數值模擬的課本應該有不少都會附程式碼,
難在建模和計算發散時的debug過程。
以上。
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其實我是作實驗的。
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寫到最後才想起來自己是實驗出身的 XDDD
如果你的矽晶不貴的話( 我還真的不知道矽晶多貴 ^^"),
直接拿實品, 用幾百根thermocouple塞滿坩鍋,
用電腦接data logger即時記錄溫度變化, 結果絕對準確。
※ 編輯: Yee9981 來自: 220.131.68.159 (10/10 01:25)
推
10/10 16:19, , 1F
10/10 16:19, 1F
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