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首页> 外文会议>International Conference on Solidification and Gravity; 20040906-09; Miskolc-Lillafured(HU) >Interaction of Interdendritic Convection and Dendritic Primary Spacing: Phase-field Simulation and Analytical Modeling
【24h】

Interaction of Interdendritic Convection and Dendritic Primary Spacing: Phase-field Simulation and Analytical Modeling

机译：树突对流与树突初级间距的相互作用：相场模拟和分析模型

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Experimental work on directional solidification has shown, that the dendrite primary spacing λ depends on the gravity level. Despite the major theoretical and practial interests present models fail to predict the interdependence between interdendritic flow and spacing selection. We derive a) a scaling relation describing this dependence as λ/(λ_0) ～ Ra_0~(-1/8), where λ_0 is the spacing without flow and the Rayleigh number Ra_0 bases on λ_0. This relation fits in experimental data. We study this interdependence in more detail by b) phase-field modeling of the dendrite evolution coupled to fluid flow. Our model matches the relevant free boundary conditions for flow and microstructure formation. Preliminary numerical results in AlCu4 show, that flow pattern and microstructure crucially depend on the direction of g: buoyancy opposed to growth direction keeps the flow pattern almost interdendritic and λ increases. Buoyancy in growth direction forms plumes instably interacting with solid evolution and λ decreases.
机译：定向凝固的实验工作表明，枝晶的主间隔λ取决于重力水平。尽管有主要的理论和实践兴趣，目前的模型仍无法预测树突间流动与间距选择之间的相互依赖性。我们推导出a）比例关系，将这种依赖性描述为λ/（λ_0）〜Ra_0〜（-1/8），其中λ_0是没有流动的间距，瑞利数Ra_0基于λ_0。这种关系符合实验数据。我们通过b）与流体流动耦合的枝晶演化的相场建模来更详细地研究这种相互依赖性。我们的模型匹配了流动和微观结构形成的相关自由边界条件。 AlCu4的初步数值结果表明，流型和微观结构主要取决于g的方向：与生长方向相反的浮力使流型几乎保持枝晶状，λ增大。生长方向上的浮力形成与固体演化不稳定地相互作用的羽状流，λ减小。

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