Гидродинамические и теплофизические особенности соударения капель расплава с твердыми поверхностями

• Автор: Федорченко, Александр Иванович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 239 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие
Г лава I. Введение
1. Гидродинамика соударения капли с твердой поверхностью
2. Приближенные модели процесса удара и растекания капли на подложке
3. Численное моделирование задачи соударения капли с
плоской недеформируемой поверхностью
4. Фазовые переходы при больших скоростях охлаждения
5. Выводы и формулировка целей исследования
Глава II. Физические особенности соударения капли расплава с подложкой
1. Гидродинамика соударения капли с подложкой
2. Теория кристаллизации переохлажденной жидкости
2.1 Кинетика роста кристаллов
2.2 Кинетика зарождения центров новой фазы
3. Критерий стеклования расплавов металлов при закалке
из жидкого состояния
3.1. Термодинамика и кинетика стеклования
3.2. Решение сопряженной задачи теплообмена
3.3. Критерий стеклования расплава
Глава III. Численный метод ревдения нестационарных задач термогидродвнамики,
основанный на прямом моделировании локальной структуры потока
1. Ограничения на диффузионное число для неявных схем
2. Описание метода моделирования локальной структуры потока (ДСП)
3. Метод дробного объема
4. Алгоритмическое и программное обеспечение метода моделирования ЛСИ.
5. Тестирование метода на модельных задачах
6. Выводы
Глава IV. Численное моделирование гидродинамики растекания и сопряженного
кондуктивно-конвективного теплообмена при ударе капли о подложку

1. Воздействие мгновенного давления на ограниченный объем жидкости
2. Постановка граничных условий на свободной поверхности
2.1 Граничные условия на свободной поверхности в цилиндрической системе координат
3. Применение метода ЛСП к численному исследованию стадии вязкого напорного растекания капли
3.1 Стадия вязкого напорного растекания
3.2 Численное исследование сопряженного кондуктивно - конвективного теплообмена
4. Обсуждение результатов численного моделирования
Глава V. Аналитические методы исследования нестационарного сопряженного
кондуктивно-конвективного теплообмена
1.1 Приближение идеального растекания в окрестности критической точки
1.2 Приближение вязкого растекания в окрестности критической точки
2. Метод аналитического исследования сопряженной задачи контактного теплообмена
3. Тепловое воздействие концентрированного нестационарного теплового источника на подложку
Глава VI. Фазовые переходы при соударении капли с подложкой
1. Равновесное затвердевание
1.1 Обсуждение результатов применения модели равновесной кристаллизации
2. Последовательная неравновесная кристаллизации
3. Модель спонтанной кристаллизации тонкого слоя расплава, приведенного в контакт с массивной подложкой
3.1 Постановка задачи
3.2 Численный метод решения и результаты
Глава VII. Асимптотическая теория растекания капли
1. Влияние динамического краевого угла на поздних стадиях
растекания капли
1.1 Потенциальная модель растекания капли

1.2 Модель формирования и движение валика
1.3 Асимптотическое решение задачи при больших числах Вебера
2. Учет влияния вязкости жидкости в задаче о растекании капли
3. Образование пальцев на фронте осесимметричной пленки жидкости, индуцированной ударом капли о твердую поверхность
3.1 Модель удара
3.2 Неустойчивость Рэлея-Тейлора
Заключение
Литература

частиц, делает невозможным создание какой-либо одной всеобъемлющей модели, подходящей для всех случаев.
Поэтому целью данной работы является разработка комплекса гидродинамических и теплофизических моделей процессов взаимодействия капля-основа, включающих в себя основные особенности данного явления, а также вычислительных, аналитических и приближенных методов их решения.