基于LBM 算法的强迫对流合金枝晶生长相场法模拟

作者: 王智平 [1,2] ; 王喜君 [1] ; 冯力 [1] ; 朱昶胜 [1,3] ; 路阳 [1]

关键词: 相场枝晶生长 Lattice Boltzmann方法

摘要：将二元合金枝晶生长的相场模型与模拟流场的Lattice Boltzmann（LBM）模型相藕合，建立模拟在强迫对流状态下枝晶生长的二维相场-LBM模型（PF-LBM），模拟从4．5％Cu（质量分数）二元合金在强迫对流环境下凝固过程中枝晶生长，实现过冷熔体流动场与相场耦合．结果表明：计算流场的LBM算法对树枝晶生长模拟效率高，数值稳定性好．在纯溶质扩散时，枝晶周围的溶质分布均匀，各方向枝晶尖端生长速度一样，枝晶的生长形貌呈现对称．有强迫对流情况时，熔体的流动改变了枝晶周围的溶质分布，上游的溶质被冲刷到下游，致使上游成分过冷度大，下游成分过冷度小，枝晶的尖端生长在迎游方向的速度大于纯扩散时的速度，而在下游方向枝晶生长受到抑制，形成与纯溶质扩散时不一样的非对称的枝晶生长形貌．

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基于LBM 算法的强迫对流合金枝晶生长相场法模拟

作者: 王智平 [1,2] ; 王喜君 [1] ; 冯力 [1] ; 朱昶胜 [1,3] ; 路阳 [1]

关键词: 相场 枝晶生长 Lattice Boltzmann方法

关键词: 相场枝晶生长 Lattice Boltzmann方法