首页 期刊 哈尔滨工程大学学报 六角冰晶生长过程的相场模拟 【正文】

六角冰晶生长过程的相场模拟

作者:韩端锋; 王永魁; 鞠磊; 王庆; 王春阳 哈尔滨工程大学船舶工程学院; 黑龙江哈尔滨150001
上层建筑   结冰   液滴   冰晶   相场法  

摘要:为了研究空气中过冷水滴附着船舶上层建筑后结冰过程的微观机理,本文进行了冰晶生长数值模拟研究。基于相场法中经典的Kobayashi模型,采用有限差分法九点差分格式离散偏微分方程,借助Python语言编程工具实现了冰晶生长的模拟及可视化。通过主要参数的敏感性分析,发现界面宽度均值、融化温度等参数对冰晶生长及最终形貌存在不同程度的影响,枝晶生长模拟过程与显微镜实验观察结果相一致,并与自然界真实存在的雪花轮廓相似,验证了本文数值方法的可靠性,对冰晶生长过程的数值模拟,进一步揭示过冷水滴附着结冰过程的微观机理。

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