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Flusso dei gas reagentiStrato limiteFigura 4.4. Andamento dello strato limite all’interno del tubo del fornoQuesto strato parte dall’imboccatura del tubo ed aumenta il suo spessore finché il flusso non diventastabile. I gas reagenti, che fluiscono al di sopra dello strato limite, devono diffondere attraversoquesto per raggiungere la superficie di deposizione. Lo spessore dello strato limite, D, è dato dallaseguente relazioneD =x5 [4.2.]R eConR eρwd= [4.3.]µove ρ = densità [kg m -3 ]d = diametro del tubo [m]µ = viscosità dinamica [kg m -1 s -1 ]w = velocità [m s -1 ]x = distanza dall’imboccatura nella direzione del flussodalla relazione matematica si vede che lo spessore dello strato limite aumenta con l’abbassarsi dellavelocità del flusso e con l’aumentare della distanza dall’ingresso del tubo.In condizioni di flussolaminare, si può ragionevolmente assumere che la velocità del gas sia nulla sulle pareti ed aumentiprogressivamente al crescere della distanza da queste (fig.4.5.). In prossimità del centro del reattore,la velocità è determinata soltanto dalla caduta di pressione che si manifesta nella direzione delflusso. Lo strato limite per la velocità rappresenta la regione in cui quest’ultima varia da zero alvalore tipico del flusso del gas libero. In un reattore sufficientemente lungo si raggiunge, dopo uncerto tempo, una condizione stazionaria (spessore uniforme) e l’andamento del profilo non subisce
alcuna variazione lungo il reattore. La distanza necessaria per il raggiungimento di tali condizionidipende dalla viscosità del gas, dalla sua velocità di flusso e diametro del reattore.Strato limiteProfilo velocitàFlusso dei gas reagentiFig.4.5.Profili di velocità e strati limiteLa figura 4.6. mostra la variazione del profilo di temperatura lungo un reattore CVD a pareti calde.Strato limiteProfilo temperaturaFlusso dei gasFig.4.6. Andamento del profilo di temperatura in un reattore CVD a pareti calde. Le frecce indicano i valori dellatemperatura nelle diverse posizioni.Nell’istante successivo al suo ingresso nel reattore, il gas a contatto con le pareti si riscalda, ma alcentro del reattore la temperatura è ancora sostanzialmente invariata. Si realizza, quindi, lapropagazione del calore, per conduzione, dalle pareti del reattore al gas; dopo una certa distanzacritica il profilo di temperatura diviene costante. Lo strato limite per la temperatura è costituito dallaregione in cui quest’ultima varia dal valore di ingresso a quello delle pareti del reattore. La distanza
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