浮区法晶体制造技术是工业上制备高质量晶体的技术之一。浮区熔体的振荡流动会在晶体表面产生条纹,严重地影响了晶体的质量。液桥作为浮区法晶体生长技术的科学模型,对其流体流动的研究能够进一步阐明浮区熔体振荡流动的机理。目前,对液桥内部流体流动进行抑制的方式有外加磁场、液封液桥、外加剪切气流。剪切气流作为一种新的方式对液桥内部流场进行干涉,国内和国外学者对其研究相对较少。本文的研究为利用剪切气流对液桥内部流场进行干涉,来研究浮力-热毛细力对流流动稳定性。本文的研究方法为通过FLUENT的UDF编写相应的程序,使液桥的气液界面耦合在一起从而能够进行能量和动量传递;通过改变液桥上下盘的温度、剪切气流的流动速度和方向、液桥流体的体积比以及剪切气流的温度,来探究液桥内部流场的流动稳定性。本文的研究分为稳态流和振荡流两部分,其研究结果如下:稳态流流动研究:(1)剪切气流作用下液桥内部流场结构:起始,液桥内部呈现剪切力形成的单涡心状态,随着流动的发展,液桥内部流场发展为热毛细对流涡心、剪切气流力涡心和绕流涡心三涡心状态,随后热毛细对流涡心压缩剪切气流涡心直至该涡心消失而呈现单涡心的状态,接着热毛细流在自由面附近形成双涡心状态,最后浮力对流在中轴形成浮力对流涡心,整个液桥呈现三涡心状态;(2)上部通气:剪切气流速度增大和体积比增大能够促使浮力对流涡心和热毛细对流上侧涡心的衰弱,下侧涡心壮大;下部通气:剪切气流速度增大能够使浮力对流涡心和热毛细对流下侧涡心壮大;体积比的增大促使下侧涡心逐渐的挤压上侧的涡心;(3)下部通气:上下盘温差的增大能够使热毛细对流下侧的涡心逐渐扩大;下部通气:剪切气流温度的增大能够使热毛细对流下侧涡心衰弱和浮力对流涡心的扩大。振荡流流动研究:(1)液桥内部流场的振荡是浮力对流和热毛细对流对流域竞争的结果,自由面上温度和速度振荡起源于热端,而液桥二分之一高度上速度和温度的振荡方向相反,速度振荡从液桥中轴向液桥自由面传递;(2)剪切气流速度增大、剪切气流温度升高以及体积比的增大能够延迟液桥流场转变的临界起始时间。