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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B 3/2019

15.03.2019

Dendritic Growth Under Natural and Forced Convection in Al-Cu Alloys: From Equiaxed to Columnar Dendrites and from 2D to 3D Phase-Field Simulations

verfasst von: Ang Zhang, Shaoxing Meng, Zhipeng Guo, Jinglian Du, Qigui Wang, Shoumei Xiong

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions B | Ausgabe 3/2019

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Abstract

The interaction between convection and solute transport during solidification has significant influence on the dendritic evolution. By employing the phase-field lattice-Boltzmann approach together with the parallel and adaptive-mesh-refinement algorithm, the dendritic evolution under convection is simulated in both 2D and 3D cases. The flow-induced redistribution of the solute alters both tip velocity and the development of dendritic arms. The effect of both convection and undercooling is quantified and compared using the length ratio of the dendritic arms. The effect of convection behavior (i.e., natural and forced) and domain dimension (i.e., 2D and 3D) on dendritic growth is discussed. Results show that the convection effect is mainly dominated by the convection mode, and the melt flow in 2D can produce biased results comparing with those in 3D.

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Metadaten
Titel
Dendritic Growth Under Natural and Forced Convection in Al-Cu Alloys: From Equiaxed to Columnar Dendrites and from 2D to 3D Phase-Field Simulations
verfasst von
Ang Zhang
Shaoxing Meng
Zhipeng Guo
Jinglian Du
Qigui Wang
Shoumei Xiong
Publikationsdatum
15.03.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions B / Ausgabe 3/2019
Print ISSN: 1073-5615
Elektronische ISSN: 1543-1916
DOI
https://doi.org/10.1007/s11663-019-01549-5

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