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热屏影响下直拉法单晶硅生长能耗及传热路径研究
1
作者
祁超
李登辇
+3 位作者
李早阳
杨垚
钟泽琪
刘立军
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第6期949-959,共11页
单晶硅是太阳能电池的主要原材料,其生长成本直接影响电池的制造成本。因此,降低单晶硅生长能耗对光伏产业的降本增效至关重要。本文建立了直拉单晶硅生长的全局3D数值模型,考虑了单晶炉中加热器、电极等非旋转对称结构,能够更精确地模...
单晶硅是太阳能电池的主要原材料,其生长成本直接影响电池的制造成本。因此,降低单晶硅生长能耗对光伏产业的降本增效至关重要。本文建立了直拉单晶硅生长的全局3D数值模型,考虑了单晶炉中加热器、电极等非旋转对称结构,能够更精确地模拟单晶炉内的流动和传热过程。基于所建立的数值模型,研究了热屏冷、热侧发射率对单晶炉内能耗分配及辐射、对流和导热传热路径的影响规律。结果表明,冷、热侧发射率的降低均可取得明显的降耗效果,且降低冷侧发射率能够更加显著地降低能耗。在辐射传热方面,随着热屏冷、热侧发射率的降低,石墨坩埚和热屏热侧的吸热,以及硅熔体和热屏冷侧的放热均不断减小;随着热侧发射率的降低,顶保温的吸热出现了一定的增加。在对流传热方面,随着热屏冷侧发射率的降低,水冷屏吸热及热屏冷侧放热均不断增大,与冷侧相比,热侧发射率对对流传热的影响则相对较小。在导热传热方面,随着热屏冷热侧发射率的降低,热屏热侧到冷侧、石墨坩埚到石英坩埚,以及石英坩埚到硅熔体的导热均不断减小。本文研究结果可以为工业直拉单晶炉的精细化、深度化降耗提供重要的参考。
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关键词
热屏
能耗
传热路径
直拉单晶硅
数值模拟
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职称材料
星载相控阵天线传热路径设计与热流分析
被引量：
1
2
作者
吴优
孔林
+1 位作者
孙强强
张济良
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1127-1134,共8页
为满足星载相控阵天线多热源、高功耗、大功率密度散热问题,设计了由外敷热管和预埋热管组成的十字交叉热管网络,将点热源转化为面热源,同时借助U型热管耦合+Z板与±Y板,强化蜂窝板间换热,通过有限元模型对整星进行热流分析,并进行...
为满足星载相控阵天线多热源、高功耗、大功率密度散热问题,设计了由外敷热管和预埋热管组成的十字交叉热管网络,将点热源转化为面热源,同时借助U型热管耦合+Z板与±Y板,强化蜂窝板间换热,通过有限元模型对整星进行热流分析,并进行试验验证。仿真结果表明:U型热管传导了32.9%的相控阵天线热耗,其中66.6%传导至处于阴影区的+Y板,33.4%传导至处于阳照区的-Y板。试验结果表明:整星在长时峰值工作模式下,热管自身温差小于1℃,相控阵天线温度满足接口要求。热管网络满足整星长时峰值工作散热能力需求,多次十字交叉热管网络得到验证,U型热管耦合+Z板和±Y板,解决了单个蜂窝板散热能力不足问题。
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关键词
相控阵天线
热管网络
传热路径
有限元
热流分析
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职称材料
题名
热屏影响下直拉法单晶硅生长能耗及传热路径研究
1
作者
祁超
李登辇
李早阳
杨垚
钟泽琪
刘立军
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《人工晶体学报》
北大核心
2025年第6期949-959,共11页
基金
国家重点研发计划课题(2023YFB4204601)
内蒙古自治区科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目(2023JBGS0017,2024JBGS0004)
宜宾市“揭榜挂帅”科技项目(2023JB005)。
文摘
单晶硅是太阳能电池的主要原材料,其生长成本直接影响电池的制造成本。因此,降低单晶硅生长能耗对光伏产业的降本增效至关重要。本文建立了直拉单晶硅生长的全局3D数值模型,考虑了单晶炉中加热器、电极等非旋转对称结构,能够更精确地模拟单晶炉内的流动和传热过程。基于所建立的数值模型,研究了热屏冷、热侧发射率对单晶炉内能耗分配及辐射、对流和导热传热路径的影响规律。结果表明,冷、热侧发射率的降低均可取得明显的降耗效果,且降低冷侧发射率能够更加显著地降低能耗。在辐射传热方面,随着热屏冷、热侧发射率的降低,石墨坩埚和热屏热侧的吸热,以及硅熔体和热屏冷侧的放热均不断减小;随着热侧发射率的降低,顶保温的吸热出现了一定的增加。在对流传热方面,随着热屏冷侧发射率的降低,水冷屏吸热及热屏冷侧放热均不断增大,与冷侧相比,热侧发射率对对流传热的影响则相对较小。在导热传热方面,随着热屏冷热侧发射率的降低,热屏热侧到冷侧、石墨坩埚到石英坩埚,以及石英坩埚到硅熔体的导热均不断减小。本文研究结果可以为工业直拉单晶炉的精细化、深度化降耗提供重要的参考。
关键词
热屏
能耗
传热路径
直拉单晶硅
数值模拟
Keywords
heat shield
power consumption
heat transfer path
Czochralski silicon crystal
numerical simulation
分类号
O78 [理学—晶体学]
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职称材料
题名
星载相控阵天线传热路径设计与热流分析
被引量：
1
2
作者
吴优
孔林
孙强强
张济良
机构
长光卫星技术有限公司
中国电子科技集团公司第五十四研究所
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期1127-1134,共8页
文摘
为满足星载相控阵天线多热源、高功耗、大功率密度散热问题,设计了由外敷热管和预埋热管组成的十字交叉热管网络,将点热源转化为面热源,同时借助U型热管耦合+Z板与±Y板,强化蜂窝板间换热,通过有限元模型对整星进行热流分析,并进行试验验证。仿真结果表明:U型热管传导了32.9%的相控阵天线热耗,其中66.6%传导至处于阴影区的+Y板,33.4%传导至处于阳照区的-Y板。试验结果表明:整星在长时峰值工作模式下,热管自身温差小于1℃,相控阵天线温度满足接口要求。热管网络满足整星长时峰值工作散热能力需求,多次十字交叉热管网络得到验证,U型热管耦合+Z板和±Y板,解决了单个蜂窝板散热能力不足问题。
关键词
相控阵天线
热管网络
传热路径
有限元
热流分析
Keywords
phased array antennas
heat transfer path
heat pipe network
finite elements
heat flow analysis
分类号
V416.5 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热屏影响下直拉法单晶硅生长能耗及传热路径研究
祁超
李登辇
李早阳
杨垚
钟泽琪
刘立军
《人工晶体学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
星载相控阵天线传热路径设计与热流分析
吴优
孔林
孙强强
张济良
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
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