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第33卷第4期
热溶液对流枝晶生长的扩散界面格子Boltzmann方法

詹成杰,振华柴,宝昌石,平江,耿绍宁&孙东科

Commun公司。计算。物理。,33(2023年),第1164-1188页。

在线发布:2023-05

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  • 摘要

在这项工作中,我们提出了枝晶生长的扩散界面模型具有热溶质对流。在这个模型中,流体之间的尖锐边界固体枝晶首先被薄而非零厚度的扩散界面所取代,由阶跃参数和基于扩散界面的控制来描述给出了枝晶生长方程。求解树突模型通过热溶质对流生长,我们还发展了扩散-界面多松弛时间晶格玻尔兹曼(LB)方法。在此方法中,order参数在相场方程中,将流体-固体相互作用产生的力合并在一起,可以避免对复杂的流体-固体界面的处理。此外,在统一的框架内,为相场方程、浓度方程、温度方程和Navier-Stokes方程设计了四个LB模型。最后,我们对树枝状生长进行了一些模拟,以测试目前的情况扩散界面LB方法,发现数值结果与以前的一些工作吻合良好。

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74N05、76D05、80A20

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在这项工作中,我们提出了枝晶生长的扩散界面模型具有热溶质对流。在这个模型中,流体之间的尖锐边界固体枝晶首先被薄而非零厚度的扩散界面所取代,这由顺序参数和基于扩散界面的控制来描述给出了枝晶生长方程。求解树突模型通过热溶质对流生长,我们还发展了扩散-界面多松弛时间晶格玻尔兹曼(LB)方法。在此方法中,order参数在相场方程中,将流体-固体相互作用产生的力合并在一起,可以避免对复杂的流体-固体界面的处理。此外,在统一的框架内,为相场方程、浓度方程、温度方程和Navier-Stokes方程设计了四个LB模型。最后,我们对树枝状生长进行了一些模拟,以测试目前的情况扩散界面LB方法,发现数值结果与以前的一些工作吻合良好。

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在这项工作中,我们提出了枝晶生长的扩散界面模型具有热溶质对流。在这个模型中,流体之间的尖锐边界固体枝晶首先被薄而非零厚度的扩散界面所取代,这由顺序参数和基于扩散界面的控制来描述给出了枝晶生长方程。求解树突模型通过热溶质对流生长,我们还发展了扩散-界面多松弛时间晶格玻尔兹曼(LB)方法。在此方法中,order参数在相场方程中,将流体-固体相互作用产生的力合并在一起,可以避免对复杂的流体-固体界面的处理。此外,针对相场方程、浓度方程、温度方程和Navier-Stokes方程,在统一的框架内设计了四个LB模型。最后,我们对树枝状生长进行了一些模拟,以测试目前的情况扩散界面LB方法,发现数值结果与以前的一些工作吻合良好。

詹成杰、柴振华、石宝昌、蒋平、耿少宁和孙东科。(2023). 热溶液对流枝晶生长的扩散界面格子Boltzmann方法。计算物理中的通信.33(4).1164-1188.doi:10.4208/cicp。OA-2022-0294号
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