Πολλαπλότητα Λύσεων σε Συμμετρικό Αντιδραστήρα Χημικής Απόθεσης από Ατμό: Συνύπαρξη Συμμετρικών και Μη-Συμμετρικών Πεδίων Ροής - Παναγιώτης, Γιαννατσέλης (Εθνικό Μετσόβιο Πολοτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων, 2014)
Η χημική απόθεση από ατμό (ΧΑΑ) είναι μία διεργασία που χρησιμοποιείται ευρέως στην παραγωγή λεπτών μεταλλικών υμενίων με εφαρμογή,μεταξύ άλλων σε μίκρο- και νανο-εξαρτήματα ηλεκτρονικών συσκευών. Συμαντική συνεισφορά στον σχεδιασμό της διεργασίας παραγωγής έχει πλέον η προσομοίωση με προχωρημένες τεχνικές υπολογιστικής ρευστοδυναμικής. Εμπορικά λογισμικά όπως το ANSYS/FLUENT μπορούν να προβλέψουν αποδοτικά τη συμπεριφορά του αντιδραστήρα ΧΑΑ για διάφορες τιμές παραμέτρων λειτουργίας, αποτυπώνοντας έτσι τον χώρο λύσεων του μαθηματικού μοντέλου που περιγράφει τη διεργασία. Η παρούσα μεταπτυχιακή εργασία ασχολείται με την πολλαπλότητα λύσεων που εμφανίζεται σε έναν αξονοσυμμετρικό αντιδραστήρα ΧΑΑ, στον οποίο επιπλέον έχουν επιβληθεί αξονοσυμμετρικές συνοριακές συνθήκες. Στόχος είναι η διερεύνηση της συνύπαρξης αξονοσυμμετρικών και μη-αξονοσυμμετρικών λύσεων για τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας. Αρχικά, αναζητούνται συμμετρικά πεδία ροής σε 3D μοντέλο της γεωμετρίας του αντιδραστήρα. Στους υπολογισμούς δεν λαμβάνονται υπόψη χημικές αντιδράσεις. Η παράμετρος βηματισμού είναι η παροχή μάζας του αερίου στην είσοδο του αντιδραστήρα. Προκύπτουν διάφοροι κλάδοι ευσταθών λύσεων οι οποίοι για κάποιες περιοχές τιμών της παροχής μάζας συνυπάρχουν, δηλαδή για ίδιες τιμές συγκεκριμένων παραμέτρων, υπολογίζονται διαφορετικές λύσεις οι οποίες ανήκουν σε διαφορετικό κλάδο η καθεμιά. Κατά την επίλυση, βρέθηκαν λύσεις που φαίνονται να είναι συμμετρικές. Γίνεται εκτίμηση της ταύτισης των λύσεων αυτών με τις λύσεις που προέκυψαν από απίλυση με το 2D μοντέλο της γεωμετρίας για τις ίδιες τιμές παραμέτρων λειτουργίας. Τέλοςμ στην περιοχή τιμών που παρατηρείται σημείο στροφής κατά την επίλυση με το 2D μοντέλο, η συμπεριφορά των κλάδων των λύσεων που προέκυψαν από την επίλυση με το 3D μοντέλο φαίνεται διαφορετική. Η διερεύνηση συνεχίζεται και είναι το εφαλτήριο για περαιτέρω έρευνα.