В работе проводится численное моделирование турбулентной конвекции расплава с помощью RANS моделей в установке выращивания кристаллов кремния методом Чохральского. Показана необходимость учета специфики свободной поверхности в RANS моделях. Исследуется влияние угловой скорости вращения тигля, а также давления и расхода аргона на концентрацию кислорода, встраиваемого в кристалл. Проводится обработка и анализ турбулентности в ранее проведенных расчетах с помощью ILES и DNS. Исследуется влияние эффекта Марангони на характеристики турбулентности у свободной поверхности. Проводится сравнение RANS подхода к моделированию турбулентности в расплаве на основе результатов ILES и DNS.

In this work numerical simulation of the melt turbulent convection in the Czochralski growth system of silicon crystal is performed using RANS models. The necessity of taking into account the specificity of the free surface in RANS models is shown. The effect of the angular velocity of crucible rotation, as well as the pressure and flow of argon on the concentration of oxygen embedded in the crystal is investigated. Turbulence is processed and analyzed in previous calculations using ILES and DNS. The influence of the Marangoni effect on the characteristics of turbulence near the free surface is investigated. RANS approach to melt turbulence modeling based on ILES and DNS results is investigated.