4352

4352

كاربرد روش ميدان فازي در شبيه سازي انجماد دندريتي

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - استخراج فلزات

1383

دكتر محمد رضا ابوطالبي , دكتر سيد حسين سيدين

03

فرايند نننن انجماد به عنوان پديده انتقال حرارت همراه با تغيير فاز از ديرباز مورد توجه محققين بوده ايت .در اين تحقيقات پديده انجماد عمدتا از دو منظر ماكروسكوپي و ميكروسكوپي مورد بررسي قرار گرفته است .متدهاي مختلف شبيه سازي به عنوان ابزارهاي موثري در تجزيه و تحليل جنبه هاي مختلف اين فرايند بكار گرفته شده است .اگرچه در زمينه ماكروسكوپي سابقه اين مطالعات به چند دهه ي گذشته بازمي گردد ،وليكن شبيه سازي انجماد در مقياس ميكروسكوپي در سالهاي اخير مورد توجه خاص محققين واقع شده است .يكي از اهداف مهمي كه در شبيه سازي ميكروسكوپي پديده انجماد فلزات مد نظر ميباشد ،پيش بيني چگونگي توسعه ريز ساختار حاصل از انجماد مي باشد كه مستقيما در روشهاي ماكروسكوپي امكان پذير نيست . يكي از مدلهايي كه اخيرا براي مطالعه ميكروسكوپي فرايند انجماد ارائه شده است مدل ميدان فازي مي باشد كه در تحقيق حاضر از آن براي شبيه سازي انجماد آلياژ دوتايي مس نيكل در حالت دو بعدي استفاده شده است .در اين مدل همزمان با حل معادلات انتقال حرارت و جرم معادله ديگري به نام پارامتر ميدان فاز براي مشخص نمودن حالت فيزيكي سيستم حل خواهد شد .در تحقيق حاضر براي حل معادلات حاكم از روش حجم كنترل مبتني بر اختلاف محدود استفاده شده و و به كمك آن رشد دو بعدي دندريتي در حالتهاي همدما و غير همدما پيش بيني شده است و پارامترهاي موثر بر فرايند به منظور بررسي تاثير آنها بر رشد ريز ساختار مطالعه شده و نتايج حاصل با تحقيقات ديگران مقايسه شده است .