Heat transfer during melting and solidification is of importance in materials processing, purification of metals, welding, single crystal growth, and many other technologies. The influence of natural convection during melting and solidification has received considerable attention during the last two decades [1-4]. Natural convection during phase-change influences the process in two different ways. During melting, convection increases the overall transport rate and, hence, the growth rate of the new phase. On the other hand, during solidification, convection decreases the growth of the new phase and also affects the morphology of the solid-liquid interface. The nature of the resulting solid is largely determined by the transport process occurring in the vicinity of the solid-liquid interface. Experimental and numerical studies [1, 5, 6] have been carried out to investigate the different possible regimes during melting of pure metals inside a rectangular enclosure.
From the literature [4] it appears that studies on solidification of pure metals in the presence of liquid superheat are limited. Wolff and Viskanta [7] reported experimental and numerical studies on solidification of tin in a rectangular enclosure in the presence of liquid superheat. In the reported experiments, the Rayleigh number ranged from Ra=1.59105 to 3.01105 for two values of the superheat parameter Tsup=1/6 and 1/3. A correlation has been proposed for the evolution of solid volume with time valid for s = StsFos
Results (
Thai) 2:
[Copy]Copied!
การถ่ายเทความร้อนในระหว่างการละลายและการแข็งตัวมีความสำคัญในการประมวลผลวัสดุบริสุทธิ์ของโลหะ, เชื่อม, การเจริญเติบโตของผลึกเดี่ยวและเทคโนโลยีอื่น ๆ อีกมากมาย อิทธิพลของการพาความร้อนตามธรรมชาติในระหว่างการละลายและการแข็งตัวได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา [1-4] การพาความร้อนธรรมชาติในระหว่างขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงที่มีอิทธิพลต่อกระบวนการในสองวิธีที่แตกต่างกัน ในระหว่างการละลายหมุนเวียนเพิ่มอัตราการขนส่งโดยรวมและดังนั้นอัตราการเติบโตของเฟสใหม่ ในทางตรงกันข้ามระหว่างการแข็งตัวหมุนเวียนลดการเจริญเติบโตของเฟสใหม่และยังมีผลต่อสัณฐานวิทยาของอินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็งของเหลว ธรรมชาติของของแข็งที่เกิดขึ้นจะถูกกำหนดโดยส่วนใหญ่ขั้นตอนการขนส่งที่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียงของอินเตอร์เฟซที่เป็นของแข็งของเหลว การทดลองและการศึกษาเชิงตัวเลข [1, 5, 6] ได้รับการดำเนินการในการตรวจสอบระบอบการปกครองที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันในระหว่างการละลายของโลหะบริสุทธิ์ภายในตู้สี่เหลี่ยม. จากวรรณกรรม [4] ปรากฏว่าการศึกษาเกี่ยวกับการแข็งตัวของโลหะบริสุทธิ์ในการปรากฏตัวของ superheat ของเหลวจะถูก จำกัด วูลฟ์และ Viskanta [7] รายงานการศึกษาทดลองและตัวเลขเกี่ยวกับการแข็งตัวของดีบุกในกรงสี่เหลี่ยมในที่ที่มีความร้อนสูงของเหลว ในการทดลองรายงานจำนวนเรย์ลีตั้งแต่ Ra = 1.59105เพื่อ3.01105สำหรับสองค่าของพารามิเตอร์ superheat Tsup = 6/1 และ 1/3 ความสัมพันธ์ที่ได้รับการเสนอสำหรับการวิวัฒนาการของปริมาณของแข็งที่มีเวลาที่ถูกต้องสำหรับs ?? = StsFos <0.1076 วัตถุประสงค์ของการศึกษาที่มีการรายงานในกระดาษในปัจจุบันคือการขยายช่วงของ superheat พารามิเตอร์ 0.25-1.5 ขณะที่จำนวนเรย์ลีเป็นที่แตกต่างกันระหว่าง2.09105เพื่อ1.25106 การแก้ปัญหาเชิงตัวเลขได้รับการจ้างตารางคงที่กำหนดเอนทัล-พรุน [8, 9] ระบอบการปกครองที่แตกต่างกันของกระบวนการที่จะมีการระบุและความสัมพันธ์ที่มีการเสนอวิวัฒนาการของปริมาณของแข็งที่มีเวลา, ค่าความมั่นคงของรัฐและผนังร้อน Nusselt จำนวน
Being translated, please wait..
