本研究使用水模型流体动力学模拟,实验性地调查了结晶器转速和挡板配置对与硅加工相关的旋转分离模型系统内流场结构、质量传递和混合行为的影响。研究了三种配置:无挡板、直挡板和倾斜挡板。在200和300转每分钟下进行了流动可视化和刺激-响应示踪剂实验,比较它们对主流模式和混合特征的影响。结果表明,没有挡板时形成了完整的环形主流,流体沿着结晶器壁向下螺旋移动。混合相对快速,显示出局部示踪剂滞留的潜力有限。使用直挡板时,主流受到强烈阻碍并重新分布,尤其在90°挡板前,局部底部区域的混合时间显著延长。这种行为表明该模型系统具有更有利的流体动力环境以实现局部滞留和积累,且效果在200转每分钟下最为明显。使用倾斜挡板时,上部区域的运输得到了增强,而底部流动则减弱。尽管示踪剂可以沿着挡板表面向下移动,但到达底部后很快被冲走,显示出局部积累的稳定性降低。从200转每分钟提高到300转每分钟强化了整体流动,并在所有条件下缩短了混合时间。总体而言,直挡板,特别是在200转每分钟时,在当前模型系统中产生了最强的局部滞留倾向。这些结果为旋转分离系统中的流动调节和运输行为提供了初步的流体动力见解。
荣志忍等(星期三)研究了这个问题。