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第45卷第1期 涂料工业 V01.45No.1
2015年1月PAINr&COATINGSINDUSTRY Jan.2015
基于格子波尔兹曼法的
热障陶瓷涂层凝固生长过程模拟
张勇1,艾志久1,武艳2,彭 旭1
(1.西南石油大学机电工程学院,成都610500;
2.普光天然气净化厂,四川达州635000)
摘要:热障涂层(TBCs)在使用过程中表面陶瓷层的脱落是影响其使用寿命的关键.针对以上
问题,建立了凝固生长过程流动及传热传质模型,用格子波尔兹曼法(LBM)研究了涂层凝固生长过
程。结果显示:不考虑对流影响时,晶体生长的形貌呈现对称十字枝晶形状;在考虑对流的情况下,迎
流部分生长快,背流部分生长受到抑制。在大的过冷度影响下,晶界出现波动。出现二次枝晶生长。
等离子喷涂涂层在温度梯度下朝向正温度梯度方向呈柱状晶生长。枝晶生长受到对流的影响和侧向
温度梯度的影响。迎流方向和大温度梯度方向枝晶形貌发达。背流方向和小温度梯度处枝晶生长受
到抑制。
关键词:涂层;LBM;凝固生长;模拟
630.4 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2015)01—0009—08
中图分类号:TQ
SimulationofThermalBarrierCeramic Solidification
Coating
Method
GrowthProcessBasedonLatticeBoitzmann
Xu
ZhangYon91,AiZhijiul,WuYan2,Peng
Petroleum
ofElectromechanical University,Chengdu610500,China;
(1.College Engineering,Southwest
NaturalGas Plant,Dazhou,Sichuarr635000,China)
2.Puguang Purification
ordertosimulatetheformationof microstructure
Abstract:In coating accurately,
process
the ofsolidificationandtheheatandmasstransfermodelhavebeen
growth process
established.Thesolidification is meansofLattice
coating growthprocessanalyzedby
BoltzmannMethod.Theresultsshowthattheconvectionmakesan onthe mor-
impact crystal
inthe of of is
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