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流场下枝晶形貌的数值模拟现状

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数值模拟的方法已经普遍应用于模拟金属的凝固过程,基于已经成熟的凝固理论,综合了三大影响因素:流场、温度场和浓度场,建立简化的数学物理模型,从而实现金属凝固过程中微观组织的演变,弥补了传统实验方法的不足.本文总结了近年来模拟流场下枝晶生长的研究现状,介绍了当前比较成熟的两种模拟方法及结果,并提出了仍存在的问题及未来的发展方向.MCA法是一种新的计算微观组织演化的改进元胞自动机方法，将CA模型与Navier-Stokes方程、传热方程和溶质对流扩散方程结合起来，通过模拟能够得到三维空间里强制对流与枝晶尖端生长速度和枝晶尖端半径大小的关系，也能得到自然对流作用下柱状晶一次臂间距最大值和最小值的范围。目前关于流场存在条件下枝晶生长的数值模拟尚处于初级阶段，仍存在很多问题需要解决:未来的发展总的方向就是模拟更贴近实际，最终能指导工业生产。具体有:确定出合适的热物性参数，通过调整模型尺寸、时间步长，改变程序语句，尽量减少循环次数，或者选用合适的离散方程等方法，尽量较小误差，综合考虑对流、传热和传质的交互作用，以及对熔池形状的影响这些因素，完善凝固理论，建立精确的数学物理模型等。

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来源
《2014陕西省焊接学术会议》|2014年|259-264|共6页
会议地点西安
作者
Li Lu-Lu; 李露露; Zhang Min; 张敏; Xu Ai-Yan; 徐蔼彦; Li Ji-Hong; 李继红;
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作者单位

陕西省机械工程学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类金属的液体结构和凝固理论;
关键词
金属凝固; 枝晶形貌; 流场; 数值模拟;

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