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• W2076502406 abstract "Schnelle verfestigung nach dem aufschmelzen reiner metalle mittels laser—I. Untersuchung des strömungsfeldes und die rolle der konvektion Die vorliegende Arbeit befaβt sich mit der numerischen Berechnung der schnellen Erstarrung nach einem Aufschmelzvorgang mittels Laser. Das numerische Modell berücksichtigt die mit der Erstarrung verbundenen Wärmequellen mit Hilfe einer Enthalpie Formulierung. Die Impulsgleichungen werden mit Hilfe des SIMPLE-Algorithmus nur im Flüssigkeitsgebiet gelöst. Das Strömungsfeld und die Temperaturverteilung in der Flüssigkeit wird für die schnelle Erstarrung von Aluminium und Stahl bei unterschiedlicher Lasterleistung (108 und 109 W m−2) und Einwirkungszeit untersucht. Es zeigt sich, daβ das Strömungsfeld sehr schnell nach Abschalten des Laserstrahls zur Ruhe kommt. Bei gröβeren Leistungen bleibt die Flüssigkeit im Fall von Aluminium für eine relativ lange Zeit sehr tief. Dies wird auf einen groβen Sekundärwirbel zurückgeführt, der während des Schmelzens entsteht. Obwohl die Form der Grenzfläche unterschiedlich ist, gibt es bei beiden Metallen nur einen verschwindend kleinen Unterschied zwischen den Verfestigungszeiten mit und ohne Konvektion. This paper is concerned with the numerical predictions of characteristics of rapid solidification following laser melting. The numerical model is based on the enthalpy formulation to account for the latent heat release during solidification and the momentum equations are solved by the SIMPLE algorithm in the liquid domain only. With different laser powers (108 and 109 W m−2) and interaction times, the flow field and the temperature distribution within the liquid pool during rapid solidification are studied for aluminium and steel. The flow field is observed to die out very soon after the laser beam is removed. At higher power, the liquid pool remains very deep in the case of aluminium for a relatively long time due to a large secondary vortex formed during melting. Although the shape of the interface is different, there is a marginal difference in the total solidification times with and without convection for both the metals. On prédit numériquement les caractéristiques d'une solidification rapide qui suit une fusion LASER. Le modèle numérique est basé sur la formulation enthalpique pour tenir compte de la chaleur latente lâchée pendant la solidification et les équations de quantité de mouvement sont résolues par l'algorithme SIMPLE dans le domaine liquide seul. On étudie pour l'aluminium et l'acier, avec différentes puissances laser (108 et 109 W m−2) et des temps d'interaction, le champ d'écoulement et la distribution de température dans le bain liquide pendant la solidification rapide. Le champ d'écoulement s'éteint peu après que le faisceau laser est ôté. A forte puissance, le bain liquide reste profond dans le cas de l'aluminium, pour un temps relativement long à cause d'un grand vortex secondaire formé pendant la fusion. Bien que la forme de l'interface soit différente, il n'y a qu'une différence marginale dans les temps de solidification totale avec et sans convection pour les deux métaux. чиcлeннo oпpeдeляютcя чApAктepиcтики быcтpoгo зAтвepдeвAния пocлe лAзepнoй ния coчpAнeния иcпyльcA peшAютcя c пoмoщью AлгopитмA .SIMPLE тoлькд в жилкoй oблAcти. Иccлeдyютcя пoлe тeчeния и pAcпpeдeлeниe тeмнepAтyp в oбъeмe жидкocти в пpoцecce быcтopoгo зAтвepдeвAния Aлюминия и cтAли пpи pAзличныч вeличинAч мoщнocти лAзepA (108 и 109 Bт. м−2) и вpeмeни взAимoдeйcтвия. HAблюдAeтcя иcчeзнoвeниe тeчeния вcкope пocлe yдAлeния лAзepнoгo лyчA. B cлyчAe c Aлюминиeм пpи выcoкoй мoщнocти oбъeм. жидкocти cpAвнитeльнo дoлгo ocтAeтcя oчeнь глyбoким зA cчeт oбpAзoвAния кpyпнoгo втopичнoгo вичpя в пpoцecce плAвлeния. Hecмoтpя нA pAзличнyю фopмy гpAницы pAздeлA пpи нAличии и oтcyтcтвии кoнвeкции имeeтcя нeзнAчитeльнoe pAзличиe вo вpeмeни зAтвepдeвAния для oбoич мe тAллoв." @default.
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