Общей особенностью большинства современных промышленных процессов получения монокристаллических лопаток является погружение залитой сплавом оболочки (формы) в жидкометаллический охладитель (ЖМО). В России такой способ получил развитие под названием высокоскоростной направленной кристаллизации, где в качестве ЖМО используется расплав алюминия (рисунке 3).

Рисунок  3 —  Схема высокоскоростной направленной кристаллизации: 1 – форма, 2 – жидкометаллический охладитель, 3 – нагреватели, 4 – затравочный кристалл 

Математическое описание этого процесса основывается на уравнениях тепло- и массопереноса, записываемых во всех зонах и граничных условиях на поверхностях раздела зон. При этом в зоне, предшествующей границе погружения, поддерживается температура порядка температуры заливки. В зоне ниже границы погружения стараются удерживать температуру, равную исходной температуре ЖМО. Такая схема позволяет рассматривать температурное поле как одномерное, разделив его на качественно определенные зоны [5].