东南大学学报（自然科学版）
東南大學學報（自然科學版）
동남대학학보（자연과학판）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY
2009年
2期
255-261
,共7页
赵红蕾%孙东科%潘诗琰%戴挺%朱鸣芳
趙紅蕾%孫東科%潘詩琰%戴挺%硃鳴芳
조홍뢰%손동과%반시염%대정%주명방
数值模拟%枝晶生长%流场%浓度场%格子玻尔兹曼方法%元胞自动机
數值模擬%枝晶生長%流場%濃度場%格子玻爾玆曼方法%元胞自動機
수치모의%지정생장%류장%농도장%격자파이자만방법%원포자동궤
应用一个二维的元胞自动机(cellular automata, CA)-格子玻尔兹曼方法 (lattice Boltzmann method, LBM) 耦合模型,对合金等温凝固过程中溶质枝晶在强制对流作用下的生长规律进行了模拟研究.该耦合模型采用CA方法模拟枝晶生长,同时采用基于分子动理论的LBM模拟枝晶生长过程中的流场和浓度场.应用该模型模拟分析了过冷度和成分等因素对Al-Cu合金在纯扩散和对流作用下单枝晶的生长规律的影响.结果表明,在纯扩散条件下,模拟的枝晶稳态生长尖端速度、半径、Peclet数和过冷度的关系与Lipton-Glicksman-Kurz (LGK)模型的预测结果吻合良好.对流作用下枝晶的生长形貌呈现出了不对称性,枝晶的生长在上游方向得到促进,而在下游方向受到抑制.合金成分和初始过冷度等因素会对枝晶形貌和生长动力学产生影响.
應用一箇二維的元胞自動機(cellular automata, CA)-格子玻爾玆曼方法 (lattice Boltzmann method, LBM) 耦閤模型,對閤金等溫凝固過程中溶質枝晶在彊製對流作用下的生長規律進行瞭模擬研究.該耦閤模型採用CA方法模擬枝晶生長,同時採用基于分子動理論的LBM模擬枝晶生長過程中的流場和濃度場.應用該模型模擬分析瞭過冷度和成分等因素對Al-Cu閤金在純擴散和對流作用下單枝晶的生長規律的影響.結果錶明,在純擴散條件下,模擬的枝晶穩態生長尖耑速度、半徑、Peclet數和過冷度的關繫與Lipton-Glicksman-Kurz (LGK)模型的預測結果吻閤良好.對流作用下枝晶的生長形貌呈現齣瞭不對稱性,枝晶的生長在上遊方嚮得到促進,而在下遊方嚮受到抑製.閤金成分和初始過冷度等因素會對枝晶形貌和生長動力學產生影響.
응용일개이유적원포자동궤(cellular automata, CA)-격자파이자만방법 (lattice Boltzmann method, LBM) 우합모형,대합금등온응고과정중용질지정재강제대류작용하적생장규률진행료모의연구.해우합모형채용CA방법모의지정생장,동시채용기우분자동이론적LBM모의지정생장과정중적류장화농도장.응용해모형모의분석료과랭도화성분등인소대Al-Cu합금재순확산화대류작용하단지정적생장규률적영향.결과표명,재순확산조건하,모의적지정은태생장첨단속도、반경、Peclet수화과랭도적관계여Lipton-Glicksman-Kurz (LGK)모형적예측결과문합량호.대류작용하지정적생장형모정현출료불대칭성,지정적생장재상유방향득도촉진,이재하유방향수도억제.합금성분화초시과랭도등인소회대지정형모화생장동역학산생영향.
