The Effects of Thermal Shrinkage on Coating Formation in Thermal Spray Processes:A Numerical Approach

سال انتشار: 1389
محل انتشار: هجدهمین کنفرانس سالانه مهندسی مکانیک
کد COI اختصاصی: ISME18_534
زبان مقاله: انگلیسی
تعداد مشاهده: 1554

نویسندگان

Graduate Student, Ferdowsi University of Mashhad

Associate Professor, Ferdowsi University of Mashhad

چکیده

In this paper, we performed a numerical study on the effects of thermal shrinkage on the deposition of molten tin droplets on a steel substrate in thermal spray coating process using Volume-of-Fluid (VOF) method. Thermal shrinkage is a phenomenon caused by variation of density during solidification and cooling down of molten metal. The Navier-Stokes equations along with the energy equation including phase change are solved using a 2-D axisymmetric mesh. We used the VOF method, applied to the fixed Eulerian mesh, to track the free surface of the droplet. For solidification, we used an enthalpy-porosity formulation. The simulations performed in this study are accomplished using both a commercial code (FLUENT) and an inhouse developed program. The results of these scenarios are presented: the normal impacts of 2.7mm spherical tin droplets at 1m/s and 2m/s, initially at 240°C, onto a 27°C steel substrate. It is seen that when the droplet impacts to the substrate with 1m/s velocity, it spreads and solidifies and during the recoil of the droplet, a single cavity forms within the splat which is the source of porosity and is caused by shrinkage.

کلیدواژه ها

thermal shrinkage, thermal spray coating,VOF method, solidification, droplets

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.