• 제목/요약/키워드: Compositional convection

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On Compositional Convection in Near-Eutectic Solidification System Cooled from a Bottom Boundary

  • Hwang, In Gook
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권6호
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    • pp.868-873
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    • 2017
  • Natural convection is driven by the compositional buoyancy in solidification of a binary melt. The stabilities of convection in a growing mushy layer were analyzed here in the time-dependent solidification system of a near-eutectic melt cooled impulsively from below. The linear stability equations were transformed to self-similar forms by using the depth of the mushy layer as a length scale. In the liquid layer the stability equations are based on the propagation theory and the thermal buoyancy is neglected. The critical Rayleigh number for the mushy layer increases with decreasing the Stefan number and the Prandtl number. The critical conditions for solidification of aqueous ammonium chloride solution are discussed and compared with the results of the previous model for the liquid layer.

일정한 응고속도를 갖는 2성분 응고에서 조성 대류의 특성 및 안정성 (Characteristics and Stability of Compositional Convection in Binary Solidification with a Constant Solidification Velocity)

  • 황인국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권2호
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    • pp.199-204
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    • 2014
  • 2성분 응고계에서 다공성 mush 층에서의 조성 대류는 생성되는 제품의 질에 영향을 준다. 본 연구에서는 일정한 속도로 응고되는 mush 층을 고려하였다. 선형 안정성 이론을 사용하여 mush 층에 대한 교란방정식을 유도하였고, 기본상태 온도장과 mush 층에서 기공률의 분포를 수치해법으로 조사하였다. 과열량이 클 때 mush 층의 두께는 열경계층의 두께에 비해 상대적으로 작았다. 과열량이 감소함에 따라 mush 층의 두께를 기준으로 한 Rayleigh 수는 증가하였고, mush 층은 조성 대류에 대해 안정해졌다. mush 층의 윗면에 등온조건을 적용한 경우보다 온도 및 열속의 연속조건을 액체-mush 계면에 적용한 경우에 임계 Rayleigh 수가 더 작게 얻어졌다.

염화암모늄 수용액 응고시에 Mush 층에서 성분적 대류의 선형안정성 (Linear Stability of Compositional Convection in a Mushy Layer during Solidification of Ammonium Chloride Solution)

  • 황인국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권1호
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    • pp.61-65
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    • 2012
  • 이성분 용융액의 시간의존형 응고계에서 mush 층의 대류발생을 선형 안정성 이론으로 해석하였다. 본 연구에서는 근공융물 mush 층을 다공성 블록으로 가정한 단순화된 모델에 전파이론을 적용하여 대류발생 임계조건을 구하였다. 본 연구 모델에서는 기존의 실험결과 및 mush층 위의 액체층을 포함하여 고려한 이론적 연구의 결과보다 더 높은 임계 Rayleigh 수가 얻어졌다. mush 층의 윗 경계면에 일정압력(투과)조건을 적용하는 경우가 비투과조건에 비해 임계 Rayleigh 수를 더 작게 하며 염화암모늄 수용액의 응고실험결과와 더 근접한 것으로 조사되었다.

$\mu\textrm{m}$-PD법에 의해 육성한 KLN 단결정의 조성적 균일성 (Compositional homogeneity of potassium lithium niobate crystals grown by micro pulling down method)

  • Dae-Ho Yoon;Tsuguo Fukuda
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.405-410
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    • 1994
  • $\mu\textrm{m}$-PD법에 의해 융액 조성을 변화시키면서 KLN결정을 육성하였다. 육성된 결정은 DTA 측정 및 X.선 회절법에 의해 조성을 변화를 측정하였다. 이 결과로부터 $\mu\textrm{m}$-PD KLN 단결정은 육성축 방향에 따라 균일한 조성을 갖음을 알 수 있었으며, 이는 고액계면에서의 대류제의 효과에 기인된다고 사료된다.

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Segregation Mechanism in Si1-xGex Single Crystal Fiber Growth by Micro-pulling Down Method

  • Uda, Satoshi;Kon, Junichi;Shimamura, Kiyoshi;Fukuda, Tsuguo
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.399-421
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    • 1996
  • (1) The solute distribution mechanism was analyzed for the Si0.95Ge0.05 single crystal fiber by u-PD method. (2) The steady-state solutions were obtained for the molten zone and the capillary zone. (3) The effect of the convection in the molten zone on partitioning was not significant for many cases. (4) Intermediate transient rise of Ge was shown by the sudden change of the growth velocity or molten zone height. (5) Periodic compositional modulation can be designed by using the intermediate transient.

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경상분지 남동부의 산내화강암과 산내 W-MO 광상에 관한 유체포유물 연구 (A Fluid inclusion study of the Sannae granite and the associated Sannae W-Mo deposit, Southeastern Kyongsang Basin)

  • 양경희;이준동
    • 암석학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.46-55
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    • 1999
  • Fluid inclusions in granite and hydrothermal quartz indicate that three fluids have affected the Sannae granite. The earliest fluid is represented by three-phase aqueous fluid inclusions with high salinity (38 to 46 wt.% NaCl equiv.). It was exsolves from a crystallizing melt and trapped at a relatively high-pressure condition. The secong fluid is represented by two-phase aqueous fluid inclusion with low entectic temperatures (< $-40^{\circ}C$). low- to moderate salinity (3 to 24.0 wt.% NaCl equiv.) and high homogenization temperatures$ ($309^{\circ}C$$473^{\circ}C$)($. This fluid was trapped at higher pressures than 300-500 bars and precipitated molybdenite and wolframite in quartz veins. It was probably generted by fluid-host rock interactions since they show a wide range of salinity within a narrow range of homogenization temperatures. The final fluid is represented by an aquenous fluid boiling that separated into high-salinity (34-38 wt.% NaCl equiv.) and low-salinity fluid (0 to 8.7 wt.%) at $303-376^{\circ}C$ and 50-150 bars. These boiling fluids precipitated euhedral quartz in miarolitic cavities. The compositions of the final fluid was rather complex in the $H_2$O-NaCl-KCI-$FeCl_2$ system. The Sannae granite was a locus for repeated fluid events including magmatic fluids during the final stage of crystallization, the convection of hydrothermal fluids causing a fluid ascending, fluid boiling, and the local W-Mo mineralization and formation of miarolitic cavities due to thermal, tectonic and compositional properties of the felsic granite.

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