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层流作用下随机取向多晶粒生长的相场法模拟(英文)

王军伟  朱昌盛  王智平  冯力  肖荣振  
【摘要】:为了更客观地再现强迫层流对多晶粒凝固过程的影响,自行设计了随机格子法以解决多个枝晶择优生长方向随机分布问题。以高纯丁二腈(SCN)为例,采用耦合流场的单相场模型研究强迫层流对多晶粒非等温生长过程的影响。结果表明:随机格子法可以更合理地处理枝晶择优取向随机分布问题,计算效率较高。当固相率较低时,熔体质点绕过枝晶流向下游侧,两枝晶臂之间的熔体流动速度值变大;在凝固计算时间小于1800Δt时,各个枝晶自由生长,上游侧枝晶臂均比下游侧枝晶臂发达;并且,熔体流入速度越快,固相率越高。当固相率较高时,多个枝晶臂相互交织,仅有未被枝晶包裹的残留熔体可以流动;同时,固相率趋于与熔体无流动时的固相率相同。

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