INVESTIGADORES
ROSENBERGER Mario Roberto
artículos
Título:
Modelización numérica de la interacción de partículas con una interface de solidificación
Autor/es:
MARIO ROBERTO ROSENBERGER; AGALIOTIS, E. M.; SCHVEZOV, C. E.
Revista:
Mecánica Computacional
Referencias:
Año: 2005 vol. 24 p. 137 - 150
ISSN:
1666-6070
Resumen:
El campo térmico
generado por el movimiento de una interfase de solidificación hacia una partícula esférica fue modelado dinámicamente para
estudiar las deformaciones de la interfase en relación con las diferentes propiedades térmicas de la partícula en unamatriz sólido-líquida. La simetría del sistema permitió emplear un modelo
de simetría axial en dos dimensiones. La
simulación se realizó empleando análisis porelementos finitos.
Los resultados muestran una deformación cóncava de la interfase cuando la partícula presenta mayor conductividad térmica que la matriz, y una
interfase convexa en el caso contrario. El caso
límite, cuando matriz y partícula tienen el mismo valor
de conductividad térmica la interfase de
solidificación es plana. Además, se
estudiaron las fuerzas de arrastre que
actúan sobre la partícula
cuando la interfase de solidificación plana.
Para ello se empleó un modelo
de flujo de fluidos en estado estacionario con la partícula
ubicada a diferentes distancias de la
interfase y con diferentes velocidades de avance de la interfase de
solidificación. Los valores obtenidos se
compararon con los obtenidos por la
ecuación de Stokes modificada. Se utiliza el modelo
de Lifshitz-Van der Waals para calcular
las fuerzas de repulsión y se observa que,
a bajos valores de la fuerza de
repulsión la separación de equilibrio para que se produzca el estado
estacionario de pushing es menor en el modelo simulado que el modelo de Stokes, en
cambio a mayores valores de la fuerza de
repulsión ambos modelos
son indican una separación de equilibrio
aproximadamente iguales,
independientemente de la velocidad de la interfase.