Modelado de las fuerzas de arrastre sobre una partícula esférica durante la solidificación. caso de una interfase cóncava

AGALIOTIS, E. M.; MARIO ROBERTO ROSENBERGER; SCHVEZOV, C. E.; ARES, A.E.

Posadas

Jornada; 2do Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2008

La distribución de las partículas en materiales obtenidos por solidificación está condicionada por lainteracción entre ellas y con la interfase de solidificación, obteniéndose diferentes propiedades mecánicas yfísico-químicas.Se modeló y simuló la interacción entre una interfase de solidificación y una partícula esférica,inmersa en el material fundido, teniendo en cuenta que este fenómeno está regido por un equilibrio dinámicoentre fuerzas de arrastre y repulsión que se manifiestan sobre la partícula.El modelo incluye dos fuerzas una de arrastre y otra de repulsión, calculadas por separado luegocombinadas para obtener el valor de equilibrio.Utilizando dinámica de fluidos computacional se calculó la fuerza de arrastre sobre la partícula enfunción de la velocidad de solidificación, el radio de la partícula y la separación partícula-interfase. Lafuerza de repulsión se calculó numéricamente utilizando la ecuación de Lifshitz van der Waals integrandonuméricamente según la forma y separación de la interfase.Se compararon las fuerzas de arrastre obtenidas de una interfase plana y de una interfase cóncava,previamente calculada a partir de simulaciones del campo térmico.Los resultados muestran que una interfase cóncava genera mayores fuerzas de arrastre que unainterfase plana.Esto hace que la velocidad crítica sea menor que la correspondiente para una interfase plana y unmismo radio de partícula