Личный кабинет
Подробное описание документа
Попов В. Н.
Численное моделирование кристаллизации модифицированной металлической капли при растекании на подложке / Попов В. Н., Черепанов А. Н. - URL: https://vestniken.bmstu.ru/catalog/phys/phnano/898.html (дата обращения: 11.03.2026). - DOI 10.18698/1812-3368-2019-6-18-39 // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Естественные науки. - 2019. - № 6. -
Скачать документ
Проведено численное моделирование процессов при падении капель расплавленного металла на подложку. Рассмотрено затвердевание на металлической поверхности бинарного сплава алюминия, модифицированного активированными тугоплавкими наноразмерными частицами, которые являются центрами зарождения кристаллической фазы. Сформулирована математическая модель, описывающая термо- и гидродинамические явления в капле при взаимодействии с твердой подложкой, гетерогенное зародышеобразование в процессе охлаждения расплава и последующую кристаллизацию. Течение в жидкости описано уравнениями Навье — Стокса в приближении Буссинеска. Положение свободной границы расплава зафиксировано частицами-маркерами, перемещающимися с локальной скоростью жидкости. На поверхности контакта расплав–подложка учтено термическое сопротивление. Гидродинамическая задача рассмотрена в условиях кристаллизации расплавленного металла. Описаны температурные режимы, кинетика роста твердой фазы в затвердевающем сплаве алюминия при различных размерах формирующихся сплэтов. Установлено удовлетворительное совпадение формы сплэта, полученного по результатам численного моделирования, с имеющимися экспериментальными данными. Подтверждена адекватность модели кристаллизации при наличии ультрадисперсных тугоплавких частиц в бинарном сплаве. Определено, что независимо от размера капли имеет место объемная кристаллизация металла. Установлено, что при большой скорости соударения капли с подложкой за время растекания расплава возможно образование небольшой доли твердой фазы Работа выполнена в рамках Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013–2020 годы (проект № 0323-2018-0012)
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 6. - 2019.
