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一种基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法技术

技术编号:43247590 阅读:34 留言:0更新日期:2024-11-05 17:32
本发明专利技术公开一种基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法,涉及晶体生长数值模拟技术领域,包括:建立晶体生长槽物理几何模型,对物理几何模型进行网格划分后,导入至Fluent仿真软件;基于用户自定义标量方程UDS,耦合流体湍流、能量方程,建立KDP晶体生长系统溶质传输方程;基于KDP晶体表面溶质反应边界条件,编写用户自定义函数UDF,并基于用户自定义存储UDM,存储KDP溶液平衡浓度,挂载平衡浓度随温度变化的自定义函数,以此构造晶体表面生长速率自洽函数;耦合所建立的方程及函数,建立KDP晶体生长系统的数学模型,设置数学模型的计算域条件及边界条件,计算求解得到KDP晶体生长系统的过饱和度分布。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶体生长数值模拟,尤其涉及一种基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法。


技术介绍

1、目前磷酸二氢钾(化学式kh2po4,简称kdp)及其氘化物(化学式k(dxh1-x)2po4,简称dkdp)晶体作为性能良好的非线性和电光晶体,具有透过波段宽、透过率高、电光系数大、半波电压低以及光学均匀性好等方面的优点,被广泛应用于激光领域。惯性约束核聚变(inertial confinement fusion,简称icf)被认为是解决21世纪人类能源问题的重要途径之一,其中,强激光频率转换晶体是icf系统中高功率激光器的重要光学元件,大口径kdp晶体主要作为电光开关与倍频器件,大口径dkdp晶体主要作为三倍频器件,kdp/dkdp晶体因其优异的光学性能及易于生长大尺寸体块的特点,是目前唯一能应用于icf装置的非线性光学晶体。

2、通常,kdp晶体生长在水溶液中进行,生长机制为基于螺位错或二维核的台阶推移生长,生长系统中溶液的对流可以有效提高物质输运和晶体生长速率,但同时对晶体表面过饱和度均匀性及台阶形貌稳定性带来一定的影响。具体的,流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,对物理几何模型进行网格划分,包括:

3.如权利要求2所述的基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,将KDP晶体生长槽物理几何模型的各个部分划分完成的网格合并,检查网格质量,并将网格划分后的KDP晶体生长槽物理几何模型导入至Fluent仿真软件,设定模型尺寸缩放,建立计算域网格交界面,检查网格体积是否正确。

4.如权利要求1所述的基于UDS的KDP晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是...

【技术特征摘要】

1.一种基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,包括:

2.如权利要求1所述的基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,对物理几何模型进行网格划分,包括:

3.如权利要求2所述的基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,将kdp晶体生长槽物理几何模型的各个部分划分完成的网格合并,检查网格质量,并将网格划分后的kdp晶体生长槽物理几何模型导入至fluent仿真软件,设定模型尺寸缩放,建立计算域网格交界面,检查网格体积是否正确。

4.如权利要求1所述的基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,基于用户自定义标量方程uds,构建单相流溶液中溶质标量传输方程,为:

5.如权利要求1所述的基于uds的kdp晶体表面过饱和度模拟计算方法,其特征是,基于kdp晶体表面溶质反应边界条件,构建晶体表面溶质传输通量表达式,为:

【专利技术属性】
技术研发人员:孙洵柏建宇徐明霞刘宝安
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:

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