Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 22, Numéro 8, août 1987
Page(s) 713 - 718
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01987002208071300
Rev. Phys. Appl. (Paris) 22, 713-718 (1987)
DOI: 10.1051/rphysap:01987002208071300

Influence of various hydrodynamic regimes in a melt on a solidification interface

J.J. Favier, A. Rouzaud et J. Coméra

CEA-IRDI-DMECN-DMG-SEM, Laboratoire d'Etude de la Solidification, Centre d'Etudes Nucléaires de Grenoble, 85X, 38041 Grenoble Cedex, France


Abstract
The influence of various convective levels in a melt on a S/L interface is experimentally investigated in a continuous way from pure laminar flows to turbulent ones. Simple description in the Fourier space makes apparent a chaotic and oscillating zones alternance when thermal field is progressively increased. A classical theoretical transition towards the chaos (Feigenbaum mechanism) seems to be identified. Influence on crystal growth is finally examined.


Résumé
L'influence de divers régimes hydrodynamiques dans un bain liquide sur une interface L/S est analysée expérimentalement et de façon continue depuis un simple écoulement laminaire jusqu'à la turbulence développée. La représentation des modes convectifs dans l'espace de Fourier met en évidence l'alternance de zones chaotiques et de zones oscillantes lorsque le champ thermique est progressivement élevé. De plus un mécanisme bien connu d'apparition de la turbulence (mécanisme de Feigenbaum) semble retrouvé expérimentalement. L'examen de l'incidence de tels régimes sur la solidification termine cette étude.

PACS
4725Q - Convection and heat transfer.
6150C - Physics of crystal growth.
6470D - Solid liquid transitions.

Key words
convection in liquids -- crystal growth from melt -- solidification -- turbulent flows -- solid liquid interface -- hydrodynamic regimes -- melt -- solidification interface -- convective levels -- laminar flows -- fourier space -- oscillating zones -- chaos -- Feigenbaum mechanism -- crystal growth