Modelado de las fuerzas de arrastre sobre una partícula esférica frente a interfases de solidificación cóncavas

ELIANA M. AGALIOTIS, MARIO ROSENBERGER , ALICIA E. ARES, CARLOS SCHVEZOV

Anales AFA

CRECIC

Lugar: Buenos Aires; Año: 2009 vol. 20 p. 161 - 165

0327-358X

La distribución de las partículas en materiales obtenidos por solidificación está condicionada por la interacciónentre ellas y con la interfase de solidificación, obteniéndose diferentes propiedades mecánicas y físico-químicas.Se modeló y simuló la interacción entre una interfase de solidificación y una partícula esférica, inmersa en elmaterial fundido, teniendo en cuenta que este fenómeno está regido por un equilibrio dinámico entre fuerzas dearrastre y repulsión que se manifiestan sobre la partícula. El modelo incluye dos fuerzas una de arrastre y otra derepulsión, calculadas por separado luego combinadas para obtener el valor de equilibrio. Utilizando dinámica defluidos computacional se calculó la fuerza de arrastre sobre la partícula en función de la velocidad desolidificación, el radio de la partícula y la separación partícula-interfase. La fuerza de repulsión se calculóutilizando la ecuación de Lifshitz van der Waals integrando numéricamente según la forma y separación de lainterfase. Se compararon las fuerzas de arrastre obtenidas con una interfase plana y con una interfase cóncava,ésta última fue calculada a partir de simulaciones del campo térmico. Los resultados muestran que una interfasecóncava genera mayores fuerzas de arrastre que una interfase plana a una misma separación de interfase. Estohace que la velocidad crítica sea menor que la correspondiente para una interfase plana y un mismo radio departícula.