プラズマ溶射における衝突液滴挙動の数値モデルの構築

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「プラズマ溶射における衝突液滴挙動の数値モデルの構築」に関して、加熱した平板に衝突する金属およびセラミックス溶融液滴について、複雑な凝固過程、ぬれ特性やエネルギー保存則を考慮した現実強化モデルを深い考察のもとに構築した。数値結果と既存実験値と詳細に比較検討し、本モデルの妥当性を検証した。得られた結果の詳細は、以下のようになる。1.円柱形状を仮定した最初のスプラット-急冷凝固モデルは、初期条件の評価を含んだ仮定や任意パラメータを省略することにより、著しく改善された。2.修正モデルの特徴としては、新たな初期条件が現実的条件下でのモデルを考慮することにより定式化された。修正モデルによる数値結果と実験値との比較が液滴についてなされ、よく一致した。また、一部の液体金属についても比較した。3.溶融金属液滴の衝突に関してモデル予測の比較を行った。モデルをより現実強化するために、液滴と基板表面の熱伝導効果が修正モデルに導入された。数多くの既存実験値を引用し、普遍的な立場から本モデルと比較した。要約すると数値モデルは、異なった表面温度の基板に衝突する金属液滴に対する拡がり特性と凝固特性を予測するために構築され、概ねその妥当性が実験値との比較で検証された。しかし、衝突初期のプロセスを無視しているために、衝突後の液滴の凝固速度と関連付けて、さらにモデルを改良する必要がある。