Локально-неравновесные свойства фазовой границы высокоскоростной кристаллизации переохлажденного расплава Часть 1. Трансзвуковой переход на линии роста

Abstract

Для фазовой границы стационарной формы получены аналитические выражения, позволяющие определить производные от температуры и компонент вектора теплового потока в касательном и нормальном к фазовой границе направлениях. Математической моделью предвестника боковой ветви дендрита на фазовой границе служит появление звуковой точки: именно в этом состоянии начинается разрушение теплового поля. Показано, что время тепловой релаксации является параметром регуляризации поведения касательной компоненты теплового потока. Дан пример расчета высокоскоростного затвердевания переохлажденного расплава никеля. Приведена подробная графическая информация о градиентных свойствах температуры и тепловых потоков.

Phase boundaries of stationary shape are described with analytical expressions defining normal and tangential derivatives of the temperature and heat flux vector components. The forerunner of the lateral branch of the dendrite on the phase boundary is modeled by arising the sonic point since it’s the state from which the thermal field starts collapsing. It’s shown that the thermal relaxation time is a regularizing parameter for the behaviour of the tangential com­ponent of the heat flux. An example for calculating the high-speed solidification of the over-cooled nickel melt is given. Detailed graphic information on the gradient properties of tem­perature and heat fluxes is given.