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基于格子波尔兹曼法的热障陶瓷涂层凝固生长过程模拟.pdfVIP

基于格子波尔兹曼法的热障陶瓷涂层凝固生长过程模拟.pdf

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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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