កងកម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើអាងរលាយស្រទាប់ឡាស៊ែរត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសង្ខេប រួមទាំងភាពតានតឹងលើផ្ទៃ កម្លាំងកាត់ viscous ទំនាញ និងសម្ពាធឧស្ម័នការពារ ហើយយន្តការនៃការបង្កើតស្រទាប់ cladding ត្រូវបានវិភាគដោយសង្ខេបពីទស្សនៈនៃការលូតលាស់ជាលិកា និងលំហូរនៃអាងរលាយ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ច្បាប់នៃការចែកចាយថាមពល និងសមីការនៃគំរូប្រភពកំដៅផ្សេងៗគ្នាដែលប្រើក្នុងការក្លែងធ្វើស្រទាប់ឡាស៊ែរត្រូវបានសង្ខេប រួមទាំងប្រភពកំដៅ Gaussian ផ្ទៃ ផ្ទៃកំដៅ annular ប្រភពកំដៅរាងកាយ Gaussian ប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើ និងប្រភពកំដៅរាងកាយរួមបញ្ចូលគ្នា។ នៅលើមូលដ្ឋាននេះ, ការស្រាវជ្រាវរីកចម្រើននៅក្នុងការក្លែងធ្វើលេខនៃវាលសីតុណ្ហភាពនិងវាលលំហូរនៃ ការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ អាងដែលរលាយនៅផ្ទះ និងក្រៅប្រទេសក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំចុងក្រោយនេះ ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ និងពិនិត្យឡើងវិញ ហើយគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃគំរូប្រភពកំដៅផ្សេងៗត្រូវបានវិភាគ។ បរិយាកាសដែលអាចអនុវត្តបាននៃប្រភពកំដៅផ្សេងៗគ្នា និងច្បាប់ចែកចាយនៃវាលសីតុណ្ហភាពដែលទទួលបាន និងវាលលំហូរត្រូវបានសង្ខេប។ លើសពីនេះទៀតវិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវនៃផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃនៃអាងរលាយត្រូវបានសង្ខេបហើយវិធីសាស្រ្តផ្ទៀងផ្ទាត់នៃគំរូក្លែងធ្វើលេខនៃវាលសីតុណ្ហភាពនិងវាលលំហូរត្រូវបានសង្ខេប។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដោយមើលឃើញពីបញ្ហាដែលមានស្រាប់ក្នុងការស្រាវជ្រាវការក្លែងធ្វើលេខនៃអាងឡាស៊ែររលាយ ពួកគេត្រូវបានសង្ខេបពីទិដ្ឋភាពនៃគំរូលេខ និងលក្ខខណ្ឌព្រំដែន ហើយទីបំផុតទិសដៅនៃការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតត្រូវបានរំពឹងទុក។

ការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរគឺជាដំណើរការថ្មីមួយសម្រាប់ការកែប្រែផ្ទៃ និងជួសជុលសម្ភារៈ។ វាបន្ថែមវត្ថុធាតុតោងទៅលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោមដោយការសាយភាយ ឬម្សៅម្សៅ ហើយប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់ដើម្បីរលាយសម្ភារៈស្រទាប់តោងយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដើម្បីបង្កើតជាស្រទាប់បិទភ្ជាប់ជាមួយនឹងការភ្ជាប់លោហធាតុល្អលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដោយហេតុនេះផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ផ្ទៃ និងការកែលម្អលក្ខណៈសម្បត្តិផ្ទៃនៃសម្ភារៈ [1] ។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ អាងដែលរលាយគឺមិនស្ថិតស្ថេរ ហើយនឹងត្រូវបានរំខានដោយលំហូរ Marangoni ការចាក់ម្សៅ ការចែកចាយម្សៅ ភាពច្របូកច្របល់នៅក្នុងរបាំងការពារឧស្ម័ន និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការប្រែប្រួល [2] ។ ការសិក្សាមួយចំនួនធំបានបង្ហាញថាកម្លាំង Marangoni ដែលត្រូវបានជំរុញដោយភាពតានតឹងលើផ្ទៃមានឥទ្ធិពលយ៉ាងសំខាន់ទៅលើលំហូរនៃអាងរលាយ [3-4] ដែលជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការកំណត់ទម្រង់រូបវិទ្យា និងការពនរនៃស្រទាប់ស្អិត។ ឥរិយាបទលំហូរនៅក្នុងអាងរលាយមានឥទ្ធិពលផ្ទាល់ទៅលើការវិវត្តនៃរចនាសម្ព័ន្ធសម្ភារៈ។ សក្ដានុពលនៃអង្គធាតុរាវ និងការវិវត្តនៃធរណីមាត្រនៃអាងទឹករលាយត្រូវបានទាក់ទងដោយផ្ទាល់ទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃសម្ភារៈផលិតសារធាតុបន្ថែម។ ដោយសារអាងរលាយត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លីបំផុត ហើយទំហំអាងដែលរលាយគឺតូច វាស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការត្រួតពិនិត្យការវិវត្តភ្លាមៗនៃអាងរលាយក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែងក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍។ ដូច្នេះ ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍នៃបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ ការក្លែងធ្វើលេខនៃឥរិយាបទលំហូរថាមវន្តនៅខាងក្នុងអាងរលាយតាមរយៈការក្លែងធ្វើធាតុកំណត់បានក្លាយទៅជាចរន្តសំខាន់។ នៅក្នុងការក្លែងធ្វើលេខនៃអាងរលាយឡាស៊ែរ គំរូប្រភពកំដៅដែលសមហេតុផល គឺជាគន្លឹះក្នុងការទទួលបានលទ្ធផលពិសោធលេខត្រឹមត្រូវ។ ជាទូទៅគំរូប្រភពកំដៅដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយយោងទៅតាមប្រភពកំដៅឡាស៊ែរដែលត្រូវការដោយលក្ខខណ្ឌការងារជាក់ស្តែង។ ប្រវែងនៃការផុតពូជនៃសម្ភារៈគឺពឹងផ្អែកជាចម្បងទៅលើមេគុណនៃការស្រូបចូលនៃសម្ភារៈទៅនឹងរលកឡាស៊ែរជាក់លាក់មួយ។ យោងទៅតាមប្រវែងនៃការផុតពូជនៃសម្ភារៈទៅនឹងឡាស៊ែរ គំរូប្រភពកំដៅនៅក្នុងដំណើរការនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរអាចបែងចែកទៅជាប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ និងប្រភពកំដៅរាងកាយ។ ប្រសិនបើឡាស៊ែរធ្វើសកម្មភាពលើផ្ទៃនៃវត្ថុនោះ ថាមពលឡាស៊ែរនឹងរលាយទៅ 0 បន្ទាប់ពីចម្ងាយខ្លីនៃការបញ្ជូន។ វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាថាមពលត្រូវបានស្រូបយកទាំងស្រុងលើផ្ទៃនៃសម្ភារៈហើយការស្រូបយកថាមពលឡាស៊ែរដោយសម្ភារៈម៉ាទ្រីសអាចត្រូវបានគេហៅថាការស្រូបយកផ្ទៃ; ប្រសិនបើជម្រៅនៃការបញ្ជូនគឺជ្រៅ សូម្បីតែលើសពីកម្រាស់នៃសម្ភារៈ វាអាចត្រូវបានគេហៅថាការស្រូបយករាងកាយ [5] ។

អត្ថបទនេះរៀបរាប់ដោយសង្ខេបជាដំបូងអំពីយន្តការនៃការបង្កើតនៃអាងរលាយឡាស៊ែរ ហើយបន្ទាប់មកចាត់ថ្នាក់ និងពិនិត្យវឌ្ឍនភាពនៃការស្រាវជ្រាវនៃការក្លែងធ្វើលេខនៃអាងឡាស៊ែរដែលស្រោបដោយឡាស៊ែរនៅក្រោមគំរូប្រភពកំដៅដែលគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាច្រើន ដោយសង្ខេបអំពីស្ថានភាពស្រាវជ្រាវនៃវាលសីតុណ្ហភាពអាងរលាយ និងលេខវាលលំហូរ។ ការក្លែងធ្វើនៅក្រោមប្រភពកំដៅផ្សេងៗគ្នា ហើយទីបំផុតទន្ទឹងរង់ចាំបញ្ហានៃការក្លែងបន្លំអាងរលាយនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ។

1 យន្តការនៃការបង្កើតអាងទឹកដែលស្រោបដោយឡាស៊ែរ

ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ ដង់ស៊ីតេថាមពលនៃការបញ្ចូលឡាស៊ែរគឺខ្ពស់។ ចរន្តកំដៅ និង convection គ្រប់គ្រងការវិវត្តរាងកាយនៃអាងរលាយ ហើយកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវវាលសីតុណ្ហភាព និងការចែកចាយវាលលំហូរនៅក្នុងអាងរលាយ។ អាងដែលរលាយដោយស្រទាប់ឡាស៊ែរអាចឈានដល់លំនឹងក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ដែលក្នុងនោះមានជម្រាលសីតុណ្ហភាពធំ និងរង្វិលជុំយ៉ាងលឿន។ កាំរស្មីឡាស៊ែរដែលផ្តោតត្រូវបាន irradiated ទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែក សីតុណ្ហភាពស្រទាប់ខាងក្រោមកើនឡើង ហើយវារលាយដើម្បីបង្កើតជាអាងរលាយ។ ក្បាលបាញ់បាញ់ម្សៅដែកចូលទៅក្នុងអាងដែលរលាយក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ លោហធាតុរាវនៅក្នុងអាងដែលរលាយត្រូវបាន convect នៅក្រោមសកម្មភាពនៃភាពតានតឹង Marangoni ។ សីតុណ្ហភាពនៅខាងក្នុងអាងរលាយបន្តិចម្តង ៗ ក្លាយជាឯកសណ្ឋាន។ រលាយ​ហូរ​ទៅ​គែម​អាង​ដែល​រលាយ​ចូល​ដល់​ផ្ទៃ​នៃ​អាង​ដែល​រលាយ ហើយ​រឹង​បង្កើត​ជា​ស្រទាប់​ស្អិត។ ចម្រៀង et al. [6] បានវិភាគលើការបង្កើតអាងរលាយ លំនាំនៃ convection ខាងក្នុង និងឥរិយាបថរឹងនៃស្រទាប់ cladding ។

កម្លាំងនៅក្នុងអាងរលាយគឺស្មុគស្មាញ។ កម្លាំងជំរុញសំខាន់សម្រាប់លំហូរនៃសារធាតុរាវនៅក្នុងអាងដែលរលាយគឺលំហូរ Marangoni ដែលបង្កើតដោយតុល្យភាពរវាងកម្លាំងរុញច្រាន និងជម្រាលនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃ និងកម្លាំងកាត់ viscous [7] ។ Shi Jianjun [8] វិភាគកម្លាំងបីវិមាត្រនៃអាងរលាយ។ ការវិភាគកម្លាំងនៃអាងរលាយត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 1 ដែលភាគច្រើនរួមបញ្ចូលភាពតានតឹងលើផ្ទៃ Fγ កម្លាំងកាត់ viscous Fμ ទំនាញ G និងសម្ពាធឧស្ម័នការពារ Fp និង θ គឺជាមុំផ្លាតស្រទាប់ខាងក្រោម។ នៅក្រោមសកម្មភាពរួមបញ្ចូលគ្នានៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃ ទំនាញ កម្លាំងកាត់ viscous និងសម្ពាធឧស្ម័នការពារ លោហៈរលាយបង្កើតបានជាអាងរលាយលោហៈដែលមានតុល្យភាពថាមវន្ត។ ក្នុងចំនោមពួកគេ ភាពតានតឹងលើផ្ទៃមានឥទ្ធិពលខ្លាំងបំផុតទៅលើអាងរលាយ ហើយលំហូរនៃសារធាតុរាវនៅក្នុងអាងរលាយត្រូវបានជំរុញជាចម្បងដោយ Marangoni convection ដែលជំរុញដោយភាពតានតឹងផ្ទៃ។

2 វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃគំរូប្រភពកំដៅសម្រាប់ការក្លែងធ្វើលេខនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ

2.1 ប្រភពកំដៅនៃផ្ទៃ Gaussian

បច្ចុប្បន្ននេះ ការក្លែងធ្វើជាលេខភាគច្រើននៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរប្រើគំរូប្រភពកំដៅ Gaussian ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2 ។ ថាមពលឡាស៊ែរជាធម្មតាត្រូវបានចែកចាយក្នុងលំហ ដោយមានផ្នែកកណ្តាល និងតិចជាងនៅគែម ដែលស្របនឹងដំណើរការដំណើរការជាក់ស្តែង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការចែកចាយថាមពលក្នុងទិសដៅជម្រៅនៃអាងរលាយមិនត្រូវបានគេអើពើទេដូច្នេះវាមិនសមស្របសម្រាប់លក្ខខណ្ឌការងារជាមួយនឹងអាងទឹកដែលរលាយកាន់តែជ្រៅនោះទេ។

ការបង្ហាញនៃសមីការដង់ស៊ីតេលំហូរកំដៅគឺ៖ សូមមើលរូបមន្ត (1) និង (2) ក្នុងរូប។ ដែល៖ q(r) គឺជាលំហូរកំដៅលើផ្ទៃនៅកាំ r, W/m2; R គឺជាចំងាយពីចំណុចកណ្តាលនៃកន្លែង, m; c គឺជាមេគុណកំហាប់លំហូរកំដៅ, m2; qm គឺជាលំហូរកំដៅអតិបរមានៅចំកណ្តាលនៃប្រភពកំដៅ W/m2; P គឺជាថាមពលឡាស៊ែរ W; η គឺជាអត្រាប្រើប្រាស់ឡាស៊ែរ។

ប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian គឺសមរម្យសម្រាប់លក្ខខណ្ឌដំណើរការជាមួយនឹងទទឹង និងជម្រៅអាងតូច និងកម្រាស់ស្រទាប់ cladding ។ សម្រាប់ការក្លែងធ្វើជាលេខនៃវាលសីតុណ្ហភាពអាងរលាយ លោក Wang Zhijian et al ។ [10] បានប្រើប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian ដើម្បីក្លែងធ្វើជាលេខនៃដំណើរការរឹងនៃស្រទាប់ឡាស៊ែរតែមួយស្រទាប់ដែលឆ្លងកាត់នៃលោហធាតុទីតានីញ៉ូម TC4 ។ ការសិក្សាបានរកឃើញថានៅក្នុងការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរតែមួយ ដោយសារតែការផ្ទេរកំដៅយ៉ាងលឿននៅកន្ទុយ កំដៅនៅចុងខាងមុខនៃអាងរលាយគឺប្រមូលផ្តុំច្រើនជាងនៅផ្នែកខាងក្រោយ ហើយជម្រៅរលាយគឺធំជាង។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលឡាស៊ែរ អាងរលាយ ជម្រៅរលាយ និងជួរនៃតំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់ដោយកំដៅកើនឡើងជាលំដាប់ ដោយសារតែការកើនឡើងនៃថាមពលបញ្ចូល។ ខោ et al. [11] បានបង្កើតគំរូលាយអាងរលាយដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រធាតុកំណត់ និងបានសិក្សាពីឥរិយាបថផ្ទេរកំដៅនៃអាងរលាយកំឡុងពេលរលាយនៃស្រទាប់ឡាស៊ែរ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា អាងទឹករលាយមានរាងអេលីបនៅខាងមុខ និងរាងជាផ្កាយដុះកន្ទុយដែលមានកន្ទុយលាតសន្ធឹង។ ទទឹងនៃអាងរលាយកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃថាមពលឡាស៊ែរ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 3) ។ អត្រាត្រជាក់កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿនស្កេន ហើយការបង្កើនថាមពលឡាស៊ែរនឹងបង្កើនជម្រាលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងអាងរលាយ ហើយអត្រាត្រជាក់នឹងកើនឡើងទៅតាមនោះ។

លើសពីនេះទៀត អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួនបានសិក្សាពីការក្លែងធ្វើរូបវិទ្យាបីវិមាត្រនៃអាងរលាយនៅក្រោមប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian ។ Fallah et al ។ [12] បានស្នើឡើងនូវគំរូធាតុកំណត់ការក្លែងធ្វើអន្តរកាល ដើម្បីទស្សន៍ទាយទំហំ និងការវិវត្តន៍នៃរូបសណ្ឋាននៃអាងរលាយកំឡុងពេលទម្លាក់ម្សៅឡាស៊ែរ។ លទ្ធផល​បាន​បង្ហាញ​ថា​ទម្រង់​អាង​ដែល​រលាយ​ដែល​បាន​ព្យាករ​ដែល​បាន​ក្លែង​ធ្វើ​គឺ​ជិត​នឹង​ការ​ពិសោធន៍​ហើយ​។
ប៉ុន្តែមិនមានការវិភាគជាក់លាក់ណាមួយត្រូវបានធ្វើឡើងនៅលើវាលសីតុណ្ហភាព និងលំហូរនៃអាងរលាយនោះទេ។ Gao et al ។ [13] បានបង្កើតគំរូទស្សន៍ទាយលេខបីវិមាត្រសម្រាប់ដំណើរការឆ្លងកាត់តែមួយកំឡុងពេលបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ។ ដោយប្រើប្រភពកំដៅចែកចាយ Gaussian និងផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រឯកតាកំណើត និងមរណភាព រូបរាងធរណីមាត្រនៃស្រទាប់បិទភ្ជាប់មិនចាំបាច់ត្រូវបានកំណត់ជាមុនទេ។ វាលសីតុណ្ហភាពបណ្តោះអាសន្ន និងរចនាសម្ព័ន្ធធរណីមាត្រនៃស្រទាប់ cladding ត្រូវបានគណនាក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ ទម្រង់នៃការតោងដែលទទួលបានគឺស្ថិតនៅក្នុងការព្រមព្រៀងគ្នាដ៏ល្អជាមួយនឹងលទ្ធផលពិសោធន៍ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 4។ លើសពីនេះ ពួកគេក៏បានវិភាគឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការលើវាលសីតុណ្ហភាព និងរូបរាងធរណីមាត្រនៃស្រទាប់ស្រទាប់។

អ្នកប្រាជ្ញខ្លះនឹងកំណត់រូបរាងបីវិមាត្រនៃស្រទាប់ការពារជាមុន នៅពេលប្រើប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian ដើម្បីក្លែងធ្វើវាលលំហូរនៃអាងដែលរលាយ។ Liu Han et al ។ [14] បានបង្កើតគំរូបីវិមាត្រដោយផ្អែកលើវណ្ឌវង្កនៃទំហំស្រទាប់នៃស្រទាប់បញ្ញើពិតប្រាកដនៅក្នុងការសិក្សាពិសោធជាលេខនៃវាលសីតុណ្ហភាព និងវាលស្ត្រេសនៅក្នុងដំណើរការបង្កើតទម្រង់បីវិមាត្រនៃស្រទាប់ឡាស៊ែរ។ នៅលើមូលដ្ឋាននេះ គំរូធាតុកំណត់នៃអាងរលាយនៃស្រទាប់ឡាស៊ែរ synchronous សូត្រ-ម្សៅត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយច្បាប់ចែកចាយនៃវាលលំហូរនៃអាងរលាយត្រូវបានទទួល។ ឈាមរត់ចែកស៊ីមេទ្រីពីរត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្នែកឈើឆ្កាងនៃអាងរលាយ ហើយចលនារ៉ាឌីកាល់ពីរត្រូវបានបង្កើត មួយខ្លាំងនៅខាងមុខ និងមួយទៀតខ្សោយនៅខាងក្រោយ។ ការចែកចាយសារធាតុរាវនៅលើផ្ទៃខាងលើនៃអាងរលាយបង្ហាញពីច្បាប់នៃការសាយភាយពីកណ្តាលទៅគែម។ លី et al ។ [15] បានបង្កើតគំរូ coupling ពហុវាលនៃដំណើរការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរឌីសដោយផ្អែកលើកម្មវិធី COMSOL និងបានគណនាលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តកម្ដៅនៃសម្ភារៈដោយប្រើវិធីសាស្ត្រ CALPHAD ។ ដោយប្រើប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian អន្តរកម្មរវាងកាំរស្មីឡាស៊ែរ និងម្សៅ និងលក្ខខណ្ឌស្ត្រេសនៅក្នុងអាងរលាយត្រូវបានពិចារណាយ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយច្បាប់នៃការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព និងវាលលំហូរក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរឌីសត្រូវបានទទួល។ អាងដែលរលាយគឺរាងពងក្រពើ ហើយសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បំផុតកើតឡើងនៅខាងក្រោយកណ្តាលនៃអាងដែលរលាយ។ នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការតោង អត្រាលំហូរនៃអាងរលាយមានកម្រិតទាប ហើយចរន្តកំដៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផ្ទេរថាមពលនៃអាងរលាយ។ នៅពេលដែលដំណើរការ cladding ដំណើរការ អត្រាលំហូរនៃលោហៈរលាយនៅក្នុងអាងរលាយកើនឡើង ហើយការបំភាយកំដៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅពេលនេះ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 5 និង 6 ។

2.2 ប្រភពកំដៅ annular ផ្ទៃ

ប្រភពកំដៅ annular ផ្ទៃគឺជាគំរូប្រភពកំដៅតែមួយគត់ចំពោះការក្លែងធ្វើលេខនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ annular ប្រហោង។ វាត្រូវបានផ្អែកលើដំណើរការនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ annular ប្រហោងថ្មីនៃ "ធ្នឹមប្រហោង និងការចិញ្ចឹមម្សៅនៅក្នុងធ្នឹម" ដែលមានគុណសម្បត្តិពិសេសជាងការបិទភ្ជាប់ "ឡាស៊ែររឹង" ប្រពៃណី។ គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានរបស់វាគឺបំប្លែងធ្នឹមរឹងទៅជាធ្នឹមប្រហោងប្រហោងតាមរយៈប្រព័ន្ធបំប្លែងធ្នឹម [16-17] ដូច្នេះតំបន់ប្រមូលផ្តុំថាមពលផ្លាស់ប្តូរពីកណ្តាលទៅគែមខាងក្រៅ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 7) ដែលអាច លុបបំបាត់បាតុភូតនៃការរលាយមិនពេញលេញនៅគែមនៃឆានែលរលាយដែលបណ្តាលមកពីការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែររឹង Gaussian និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណវិបត្តិនៃការផ្សារភ្ជាប់លោហធាតុមិនល្អ [18] ។

ការចែកចាយថាមពលនៅក្នុងតំបន់ annular របស់វាក៏ដូចជាការចែកចាយ Gaussian ដែរ ហើយមុខងារចែកចាយថាមពលគឺ៖ មើលរូបមន្ត (3) នៅក្នុងរូប។ កន្លែងដែល: R0 គឺជាអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅនៃឡាស៊ែរនៅទីតាំងប្រសព្វ, mm; z គឺជា defocus, mm; φ គឺជាមុំរវាងធ្នឹមឡាស៊ែរប្រហោងនិងទិសផ្ដេក; ξ គឺជាមេគុណទីតាំងកំពូលថាមពល។

Tian Meiling et al ។ [18] បានប្រើកម្មវិធីវិភាគធាតុកំណត់ ANSYS ដើម្បីក្លែងធ្វើវាលសីតុណ្ហភាពនៃអាងទឹកឡាស៊ែរប្រហោង annular និងបានធ្វើការវិភាគទ្រឹស្តីនៃការចែកចាយវាលលំហូរបីវិមាត្រ។ វាលលំហូរនៃអាងរលាយឡាស៊ែរប្រហោងបានបង្ហាញពីការចែកចាយលំហូររង្វង់បួនស៊ីមេទ្រីដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 8 ។ Shi Gaolian [20] បានប្រើកម្មវិធីធាតុកំណត់ ANSYS និងផ្អែកលើគំរូប្រភពកំដៅ annular ប្រហោងផ្ទៃ ដើម្បីក្លែងធ្វើសីតុណ្ហភាពបណ្តោះអាសន្ន។ វាលនៃអាងរលាយនៃ 45 គំរូដែក cladding Fe313 យ៉ាន់ស្ព័រ, និងទទួលបានច្បាប់ការវិវត្តនៃវាលសីតុណ្ហភាពនៃប្រហោងឡាស៊ែរ cladding អាង molten ។ ដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃកំដៅកំឡុងពេលដំណើរការ cladding សីតុណ្ហភាពនៅក្នុងអាងរលាយកើនឡើងជាលំដាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃពេលវេលាស្កេន និងកម្ពស់។ រូបរាង ទីតាំង និងការបែងចែកដង់ស៊ីតេថាមពលនៃអាងរលាយ និងគុណភាពនៃផ្នែកដែលបានបង្កើតឡើងនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរនៃវដ្តកាតព្វកិច្ច។ Li Guangqi et al ។ [21] ក្លែងធ្វើការផ្ទុកឡាស៊ែរប្រហោង ដោយផ្អែកលើកម្មវិធី ANSYS ដោយប្រើភាសា APDL រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយវិធីសាស្ត្រឯកតាកំណើត-ស្លាប់ និងទទួលបានច្បាប់ចែកចាយនៃវាលសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ក្ដាប់។ ការចែកចាយទាំងមូលនៃវាលសីតុណ្ហភាពកំឡុងពេលដំណើរការបិទភ្ជាប់គឺ "រាងដូចផ្កាយដុះកន្ទុយ"។ នៅក្នុងដំណាក់កាលដំបូងនៃការស្កែន កន្លែងបានបង្ហាញពីរូបរាងចិញ្ចៀនពេញលេញជាមួយនឹងការចែកចាយថាមពលតាមទ្រឹស្តីដូចគ្នា។ នៅពេលដែលដំណើរការស្កែនដំណើរការ ផ្ទៃដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់បានផ្លាស់ប្តូរថយក្រោយទាំងមូល ដោយវិវត្តបន្តិចម្តងៗពីរាងរង្វង់ទៅជារាងក្រវ៉ាត់ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 9។ នេះបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈនៃថាមពលឡាស៊ែរនៃរង្វង់ប្រហោងនៃ "ទាបនៅកណ្តាល និងខ្ពស់នៅគែម” ។ លើសពីនេះទៀតស្រទាប់ផ្ទៃនៃវាលសីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ cladding បានបង្ហាញ "រាងជ្រលងជ្រៅ" ដែលមានខ្ពស់ទាំងសងខាងនិងទាបនៅកណ្តាលហើយក្នុងទិសដៅជម្រៅនៃស្រទាប់ cladding សីតុណ្ហភាពថយចុះបន្តិចម្តងជាមួយនឹងការកើនឡើងជម្រៅ។ ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 10 ។

2.3 ប្រភពកំដៅរាងកាយ Gaussian

នៅក្នុងដំណើរការនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរជាក់ស្តែង កាំរស្មីឡាស៊ែរផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនជាក់លាក់មួយ ហើយការចែកចាយថាមពលមិនស្មើគ្នា ជាពិសេសការចែកចាយថាមពលនៃប្រភពពន្លឺដែលកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅស្កែនគឺខុសគ្នាខ្លាំង ហើយគំរូប្រភពកំដៅលើផ្ទៃមិនអាចជ្រាបចូលទៅក្នុង អាងទឹករលាយ។ ដូច្នេះ​ហើយ​បាន​ជា​ប្រភព​កម្ដៅ​ក្នុង​ខ្លួន​បាន​កើត​ឡើង។ ថាមពលឡាស៊ែរនៃប្រភពកំដៅរាងកាយមិនត្រឹមតែដាក់លើផ្ទៃនៃស្រទាប់ម្សៅប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏អាចជ្រាបចូលទៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្នុងនៃស្រទាប់ cladding ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃការគណនានៃវាលសីតុណ្ហភាពបណ្តោះអាសន្ន ឬវាលលំហូរនៃអាងរលាយ [ ២២]។ អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួនបានបង្កើតប្រភពកំដៅរាងកាយ Gaussian បង្វិលដោយផ្អែកលើគំរូប្រភពកំដៅផ្ទៃ Gaussian ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 22 ។ តួផ្ទៃ Gauss បង្វិលត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយបង្វិលខ្សែកោង Gauss ជុំវិញអ័ក្សស៊ីមេទ្រីរបស់វា។ ដោយសន្មតថាថាមពលប្រភពកំដៅត្រូវបានចែកចាយទាំងអស់នៅក្នុងតួផ្ទៃនេះ ដង់ស៊ីតេនៃលំហូរកំដៅនៅក្នុងផ្នែកឆ្លងកាត់គឺជាការចែកចាយ Gauss ។

មុខងារចែកចាយថាមពលគឺ៖ មើលរូបមន្ត (៤) និង (៥) ក្នុងរូប។ ដែល៖ អ៊ី គឺជាមូលដ្ឋានធម្មជាតិ; R4 គឺជាកាំនៃការបើកប្រភពកំដៅ; H គឺជាកម្ពស់ប្រភពកំដៅ; Q គឺជាថាមពលប្រភពកំដៅ។

ប្រភពកំដៅ Gaussian គឺជាគំរូប្រភពកំដៅដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ការក្លែងធ្វើលេខនៃអាងដែលបិទដោយឡាស៊ែរ។ លោក Zhang Kerong et al ។ [24] ក្លែងធ្វើជាលេខដំណើរការបណ្តោះអាសន្ននៃការផ្សារដែករលាយជ្រៅឡាស៊ែរនៃ TC4 ទីតាញ៉ូម alloy keyhole ដោយផ្អែកលើគំរូប្រភពកំដៅបរិមាណ Gaussian បង្វិល ហើយបានវិភាគបន្ថែមអំពីឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងគ្នានៅលើ morphology រន្ធគន្លឹះក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការពិសោធន៍។ ការសិក្សាបានបង្ហាញថា ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃដង់ស៊ីតេថាមពលឡាស៊ែរ ការកើនឡើងនៃថាមពលឡាស៊ែរ ឬការថយចុះនៃអង្កត់ផ្ចិតកន្លែង ជម្រៅនៃរន្ធគន្លឹះបានកើនឡើង ហើយទំហំកាន់តែធំ។ អង្កត់ផ្ចិតកន្លែងគឺជាប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដែលមានឥទ្ធិពលខ្លាំងបំផុតលើ morphology រន្ធគន្លឹះ។ ព្រះអាទិត្យ et al ។ [25] ក្លែងធ្វើភាគល្អិតម្សៅនៃការបញ្ចេញថាមពលទិសដៅឡាស៊ែរ ដោយផ្អែកលើកម្មវិធីដែលស្ទាត់ជំនាញដោយប្រើគំរូដំណាក់កាលដាច់ពីគ្នា និងបានវិភាគរូបវិទ្យានៃស្រទាប់ស្រទាប់ម្សៅ និងការចែកចាយនៃវាលសីតុណ្ហភាព និងល្បឿនក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយគំរូប្រភពកំដៅ Gaussian ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា នៅក្នុងការទម្លាក់ដោយផ្ទាល់ដោយថាមពលឡាស៊ែរល្បឿនលឿន ល្បឿនលំហូរចុះក្រោមនៅក្នុងតំបន់សកម្មភាពម្សៅគឺមានភាពលេចធ្លោដោយសារតែសម្ពាធដែលបណ្តាលមកពីការបំបៅម្សៅ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 12 ។

នៅក្នុងការក្លែងធ្វើលេខនៃ morphology អាងរលាយដោយផ្អែកលើប្រភពកំដៅ Gaussian ។ ឆៃ et al. [26] បានបង្កើតគំរូលេខនៃការតោងឡាស៊ែរនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានទំនោរដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រ automaton កោសិកា និងបានក្លែងធ្វើឥទ្ធិពលនៃមុំទំនោរផ្សេងៗគ្នាលើផ្ទៃកាត់ដែលទាក់ទង ទទឹង កម្ពស់ និងអុហ្វសិត vertex នៃស្រទាប់ cladding ដូចដែលបានបង្ហាញក្នុង រូបភាពទី 13. លទ្ធផលបង្ហាញថាផ្ទៃផ្នែកឆ្លងកាត់ដែលទាក់ទងដំបូងកើនឡើង បន្ទាប់មកថយចុះ ហើយបន្ទាប់មកមានទំនោរទៅស្ថិរភាពជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមុំទំនោរនៃស្រទាប់ខាងក្រោម។ ទទឹងនៃស្រទាប់ cladding កើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមុំ inclination ហើយកម្ពស់ដំបូងកើនឡើងហើយបន្ទាប់មកថយចុះ; ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃមុំទំនោរនៃស្រទាប់ខាងក្រោម សមាសធាតុទំនាញនៃស្រទាប់ក្ដាប់កាន់តែធំទៅៗ ហើយអុហ្វសិត vertex កើនឡើងជាលំដាប់។

2.4 ប្រភពកំដៅ Ellipsoidal

ការចែកចាយថាមពលនៅក្នុងអាងដែលរលាយនៅក្នុងស្រទាប់ឡាស៊ែរជារឿយៗមិនមែនជាតួរង្វិល Gaussian បីវិមាត្រទេ។ ដើម្បីក្លែងធ្វើទំហំ និងរូបរាងរបស់អាងដែលរលាយបានកាន់តែត្រឹមត្រូវ ប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើត្រូវបានស្នើឡើង។ ប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើមានពីរប្រភេទ៖ ប្រភពកំដៅរាងអេលីបសូដ្យូមតែមួយដែលមានស៊ីមេទ្រីពីខាងមុខទៅខាងក្រោយ និងប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើពីរជាមួយនឹងការចែកចាយថាមពលពីខាងមុខទៅខាងក្រោយខុសៗគ្នា។ នៅសម័យដើម អ្នកប្រាជ្ញខ្លះបានស្នើប្រភពកំដៅអឌ្ឍគោល [27] ហើយមុខងារចែកចាយថាមពលរបស់វាគឺ៖ សូមមើលរូបមន្ត (6) ក្នុងរូប។ ដែល៖ q(x,y,z) គឺជាដង់ស៊ីតេលំហូរកំដៅនៃចំនុច (x,y,z) នៅលើប្រព័ន្ធកូអរដោណេ។ c គឺជាកាំនៃស្វ៊ែរ; Q គឺជាអត្រាបញ្ចូលកំដៅ។

យោងតាមការសង្កេតពិសោធន៍មួយចំនួនធំប្រភពកំដៅពិតប្រាកដមិនត្រូវបានចែកចាយស៊ីមេទ្រីផ្នែកខាងមុខនិងខាងក្រោយទេ។ ដូច្នេះ អ្នកស្រាវជ្រាវបានស្នើប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើទ្វេ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 14) ដោយផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយមានពីរ 1/4 ellipsoids រៀងគ្នា។

មុខងារចែកចាយថាមពលខាងមុខ និងខាងក្រោយរបស់វាគឺ៖ សូមមើលរូបមន្ត (7) ក្នុងរូប។ កន្លែងណា៖ qf និង qr គឺជាការចែកចាយលំហូរកំដៅនៅផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយ ellipsoids ពាក់កណ្តាលរៀងគ្នា។ af និង ar គឺជាអ័ក្សពាក់កណ្តាលនៃផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយ ellipsoids ពាក់កណ្តាលរៀងគ្នា។ bh និង ch គឺជាអ័ក្សពាក់កណ្តាលពីរផ្សេងទៀតនៃផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយពាក់កណ្តាល ellipsoids រៀងគ្នា ហើយអ័ក្សពាក់កណ្តាលខ្លីទាំងពីរនៃ ellipsoids ទាំងពីរគឺស្មើគ្នា។ ff និង fr គឺជាចំណែកនៃការបញ្ចូលកំដៅនៅក្នុងផ្នែកខាងមុខ និងខាងក្រោយ ellipsoids ពាក់កណ្តាលរៀងគ្នា និង ff + fr = 1 ។

ដោយសារតែទំហំដ៏ធំនៃអាងរលាយដែលបង្កើតឡើងដោយប្រភពកំដៅរាងអេលីបស្យូស វាត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការក្លែងធ្វើលេខនៃដំណើរការកែច្នៃឡាស៊ែរដូចជាការផ្សារឡាស៊ែរ [29-30] និងការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរជាមុន។ Hocine et al ។ [31] បានវិភាគភាពខុសគ្នារវាងគំរូប្រភពកំដៅបី (ប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើ ប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើទ្វេ និងប្រភពកំដៅរាងស៊ីឡាំង) ក្នុងការក្លែងធ្វើការវិវត្តនៃវាលសីតុណ្ហភាព និងវណ្ឌវង្កនៃអាងរលាយក្នុងការរលាយឡាស៊ែរជ្រើសរើស។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាគំរូប្រភពកំដៅទាំងបីមានគុណសម្បត្តិផ្ទាល់ខ្លួនរបស់ពួកគេក្នុងការគណនាវាលសីតុណ្ហភាពនិងវណ្ឌវង្កនៃអាងរលាយ។ ប្រភពកំដៅរាងស៊ីឡាំងគឺសមរម្យសម្រាប់ការគណនាវាលសីតុណ្ហភាពនៃអាងរលាយខណៈពេលដែលប្រភពកំដៅរាងអេលីបមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ក្នុងការគណនាវណ្ឌវង្កនៃអាងរលាយ។ Luo Xinlei et al ។ [32] បានប្រើ ANSYS APDL ដើម្បីក្លែងធ្វើវាលសីតុណ្ហភាពនៃការរលាយឡាស៊ែរជ្រើសរើសឆានែលតែមួយ និងប្រៀបធៀបលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើនៅក្រោមប្រភពកំដៅផ្ទៃ Gaussian និងប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើទ្វេ។ លទ្ធផលបង្ហាញថាប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើទ្វេមានកិច្ចព្រមព្រៀងល្អជាងជាមួយលទ្ធផលពិសោធន៍ជាងប្រភពកំដៅលើផ្ទៃ Gaussian ពីព្រោះការចែកចាយថាមពលរបស់វាខិតទៅជិតប្រភពកំដៅឡាស៊ែរពិតប្រាកដ។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការរលាយឡាស៊ែរជ្រើសរើស ដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរដង់ស៊ីតេថាមពលបញ្ចូលឡាស៊ែរ ការបង្កើនថាមពលឡាស៊ែរ និងល្បឿនស្កេននឹងបង្កើនជម្រៅ និងទទឹងនៃអាងរលាយដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 15 ។

អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួនក៏បានធ្វើការស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅផងដែរ លើការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃអាងដែលរលាយនៅក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងៗគ្នា។ Hao Xiaojie [33] បានប្រើកម្មវិធី ABAQUS ដើម្បីវិភាគបំរែបំរួលនៃវាលសីតុណ្ហភាពកំឡុងពេលការរលាយឡាស៊ែរដែលបានជ្រើសរើស។ គាត់បានប្រើប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើពីរដង ដែលចែកចាយថាមពលឡាស៊ែរក្នុងបរិមាណជាក់លាក់មួយ ហើយអនុវត្តវាទៅថ្នាំងនៃគំរូសម្ភារៈក្នុងទម្រង់នៃដង់ស៊ីតេលំហូរកំដៅ។ គាត់បានសិក្សាពីឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងៗគ្នានៅលើវាលសីតុណ្ហភាពកំឡុងពេលរលាយឡាស៊ែរ។ នៅពេលដែលមានតែថាមពលឡាស៊ែរកើនឡើង អត្រាកំដៅមធ្យម និងអត្រាត្រជាក់នៅក្នុងអាងរលាយ និងទំហំនៃអាងរលាយកើនឡើងទៅតាមនោះ; នៅពេលដែលមានតែល្បឿនស្កេនកើនឡើង អត្រាកំដៅមធ្យម និងអត្រាត្រជាក់នៅក្នុងអាងរលាយកើនឡើងជាលំដាប់ ខណៈពេលដែលទំហំនៃអាងរលាយមានការថយចុះ។ គម្លាតនៃការស្កេនប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃការរលាយរវាងបណ្តាញរលាយ ខណៈដែលកម្រាស់ម្សៅប៉ះពាល់ដល់ឥទ្ធិពលនៃការភ្ជាប់រវាងស្រទាប់ស្កេន។

2.5 ប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នា

ប្រភពកំដៅចែកចាយបរិមាណតែមួយជួយសម្រួលច្បាប់ចែកចាយនៃប្រភពកំដៅក្នុងទិសដៅជម្រៅនៃអាងរលាយ ហើយមិនបែងចែកភាពខុសគ្នានៃការចែកចាយថាមពលឡាស៊ែរលើផ្ទៃ និងខាងក្នុងនៃអាងរលាយ [34] ។ ដូច្នេះ ប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នាត្រូវបានទាញយកមក ដូចជាប្រភពកំដៅរាងកាយដែលបែងចែកជាផ្នែក រាងពងក្រពើពីរ ប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នា និងប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នាដែលរួមបញ្ចូលគ្នារវាងប្រភពកំដៅផ្ទៃ Gaussian និងប្រភពកំដៅរាងកាយ។ ប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នារួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃប្រភពកំដៅលើផ្ទៃនិងប្រភពកំដៅរាងកាយគឺកាន់តែសមស្របទៅនឹងលក្ខខណ្ឌការងារជាក់ស្តែងហើយមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់នៃការក្លែងធ្វើ។ នៅក្នុងប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នា ប្រភពកំដៅលើផ្ទៃជាទូទៅគឺជាប្រភពកំដៅផ្ទៃនៃ Gaussian heat flux distribution ហើយប្រភពកំដៅរាងកាយជាទូទៅជាប្រភពកំដៅស៊ីឡាំង Gaussian attenuated linearly ឬជាប្រភពកំដៅរាងកាយបង្វិលជាមួយនឹងការថយចុះនៃលំហូរកំដៅ [35] ។

Cai Haipeng et al ។ [36] ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រភពកំដៅនៃការផ្សារនៅលើមូលដ្ឋាននៃប្រភពកំដៅ Gaussian ដែលកំពុងផ្លាស់ប្តូរ បានបង្កើតគំរូប្រភពកំដៅចម្រៀក ប្រើក្រឡាចត្រង្គរដុប និងការបែងចែកប្រភពកំដៅសមស្របដើម្បីគណនាបញ្ហាខូចទ្រង់ទ្រាយនៃការផ្សារ ហើយបានរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកវិទ្យាក្រឡាចត្រង្គចម្រាញ់ក្នុងស្រុកដើម្បីក្លែងធ្វើ ការវិវត្តនៃភាពតានតឹង។ Wang Qibing et al ។ [37] បានប្រើប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នាដែលរួមបញ្ចូលគ្នារវាងផ្នែកខាងលើនៃប្រភពកំដៅរាងពងក្រពើទ្វេ និងផ្នែកខាងក្រោមនៃប្រភពកំដៅរាងកាយបង្វិល Gaussian ដើម្បីក្លែងធ្វើកំដៅអាងដែលរលាយ និងវាលលំហូរក្នុងអំឡុងពេលការផ្សារកូនកាត់ឡាស៊ែរ-MIG នៃដែកថែប Invar ។ លទ្ធផលបានបង្ហាញថាការចែកចាយសីតុណ្ហភាពអាងទឹករលាយដែលបានក្លែងធ្វើដោយប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នាគឺស្របជាមូលដ្ឋានជាមួយនឹងលទ្ធផលពិសោធន៍ជាក់ស្តែង។ Xie Yinkai et al ។ [38] បានបង្កើតប្រភពកំដៅរួមបញ្ចូលគ្នានៃប្រភពកំដៅរាងកាយបង្វិល parabolic (ពាក់កណ្តាលខាងក្រោម) និងប្រភពកំដៅរាងស៊ីឡាំង (ពាក់កណ្តាលខាងលើ) (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 16) ដើម្បីក្លែងធ្វើការរំខានជាក់លាក់នៃទំហំអាងរលាយ លំហូររលាយ និងឧស្ម័ន។ -liquid free interface កំឡុងពេលរលាយជ្រើសរើសឡាស៊ែរ។ នៅក្នុងការបិទភ្ជាប់តែមួយ ល្បឿនស្កេន និងកម្រាស់ស្រទាប់ម្សៅគ្របដណ្តប់លើកត្តានៃការបង្កើតរន្ធញើស។ សម្រាប់ការបិទភ្ជាប់ multi-pass កត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់ការបង្កើតរន្ធញើសគឺជាចម្បងនៃគម្លាតនៃការស្កេន ហើយចំនួនរន្ធញើសកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃចន្លោះស្កេន។

Wang Yiwen et al ។ [39] បានបង្កើតគំរូលេខស៊ីមេទ្រីបីវិមាត្រសម្រាប់ចលនាអន្តរកាល និងកំដៅ និងការផ្ទេរម៉ាស់នៃអាងរលាយដោយផ្អែកលើកម្មវិធីស្ទាត់ជំនាញ។ ដោយប្រើប្រភពកំដៅ Gaussian អឌ្ឍគោលបីវិមាត្រ ដំណើរការវិវត្តន៍ និងឥរិយាបថលំហូរនៃចំណុចប្រទាក់រាវ/ឧស្ម័ននៃអាងរលាយក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងៗគ្នាត្រូវបានវិភាគ ហើយទំនាក់ទំនងរវាងលំហូរ សីតុណ្ហភាព និងទំហំអាងរលាយ និងគុណភាពផ្ទៃត្រូវបានបង្កើតឡើងដូចដែលបានបង្ហាញ។ នៅក្នុងរូបភាព 17 និង 18 រៀងគ្នា។ លទ្ធផលបង្ហាញថា សរីរវិទ្យានៃស្រទាប់បិទភ្ជាប់តែមួយ ដែលទទួលបានដោយការពិសោធន៍ និងការក្លែងធ្វើគឺស្រដៀងគ្នា។ បន្ទាប់ពីអាងរលាយមានស្ថេរភាព អង្គធាតុរាវក្នុងអាងរលាយហូរពីតំបន់សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ទៅតំបន់សីតុណ្ហភាពទាបក្នុងទម្រង់ជារ៉ាឌីកាល់ ហើយអត្រាលំហូរកើនឡើងបន្តិចម្តងៗពីកណ្តាលទៅខាងក្រៅ។ កាមេរ៉ាត្រួតពិនិត្យលំហូរនៃ slag ក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង ហើយទិសដៅលំហូរនៃវាលលំហូរដែលបានក្លែងធ្វើគឺស្រប។

2.6 គំរូប្រភពកំដៅផ្សេងទៀត។

ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍន៍បន្ថែមទៀតនៃបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រ អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួនបានបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមទៀតនូវគំរូប្រភពកំដៅដែលមានស្រាប់ស្របតាមលក្ខខណ្ឌការងារជាក់ស្តែង និងបានបង្កើតគំរូប្រភពកំដៅថ្មី។ លើសពីនេះ ការក្លែងធ្វើលេខនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដំណើរការពិសេសមួយចំនួនក៏អាចសម្រេចបានតាមរយៈគំរូប្រភពកំដៅជាក់លាក់ផងដែរ ដូចជាគំរូប្រភពកំដៅកាំរស្មីឡាស៊ែរ broadband គំរូប្រភពកំដៅប្រហោង។ល។

Lei Dingzhong et al ។ [40] បានប្រើកម្មវិធី TracePro ដើម្បីក្លែងធ្វើ និងវិភាគផ្លូវពន្លឺ និងការចែកចាយនៃលំហូរពន្លឺនៃកន្លែងផ្តោតអារម្មណ៍ W ដែលបង្កើតឡើងដោយក្បាលម៉ាស៊ីនឡាស៊ែរ broadband ជាមួយនឹងការបញ្ចូលម្សៅនៅក្នុងពន្លឺ ហើយបានបង្កើតគំរូគណិតវិទ្យាបីវិមាត្រនៃ broadband ring hollow ឡាស៊ែរលើផ្ទៃកញ្ចក់។ Tseng et al ។ [41] បានស្នើគំរូប្រភពកំដៅឡាស៊ែរដោយផ្អែកលើកម្មវិធី SYSWELD វិភាគយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីឥទ្ធិពលនៃលក្ខណៈនៃកាំរស្មីឡាស៊ែរ និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការនៅលើវាលសីតុណ្ហភាព និងរូបរាងនៃស្រទាប់ក្ដាប់ ហើយបានរចនាគំរូលេខសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់ពិសោធន៍ការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ ដែលអាច ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះការក្លែងធ្វើលេខនៃដំណើរការដំណើរការឡាស៊ែរផ្សេងទៀត។ Liu et al ។ [42] បានបង្កើតគំរូប្រភពកំដៅនៃកាំរស្មីឡាស៊ែរ broadband ហើយមុខងារចែកចាយថាមពលរបស់វាគឺ៖ សូមមើលរូបមន្ត (8) ក្នុងរូប។
កន្លែង៖ I0=αβP/(wd)។ α គឺជាមេគុណស្រូបយកឡាស៊ែរ α=0.75; β គឺជាប្រសិទ្ធភាពថាមពល β=0.98; P គឺជាថាមពលឡាស៊ែរ; d គឺ​ជា​ទទឹង​នៃ​កន្លែង​ឡាស៊ែរ broadband, d=1.5 mm; w គឺ​ជា​ប្រវែង​នៃ​ចំណុច​ឡាស៊ែរ​អ៊ីនធឺណិត, w=15 mm។ Liu et al ។ [42] បានសិក្សាពីវាលសីតុណ្ហភាព និងវាលស្ត្រេសនៃស្រទាប់ cladding ឆ្លងកាត់តែមួយនៅក្នុង cladding ឡាស៊ែរធំទូលាយ ដែលការចែកចាយវាលសីតុណ្ហភាពត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 19 ។ រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងទិន្នន័យសីតុណ្ហភាព ប្រវែង ទទឹង និងជម្រៅនៃការរលាយ។ អាងត្រូវបានគណនា។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ផលប៉ះពាល់នៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដូចជាថាមពលឡាស៊ែរ និងល្បឿនស្កេនលើទំហំអាងរលាយ ជម្រាលសីតុណ្ហភាព អត្រាត្រជាក់ និងអត្រារឹងត្រូវបានពិភាក្សា។ លើសពីនេះ ការចែកចាយវាលភាពតានតឹងកម្ដៅនៃស្រទាប់ក្ដាប់ក្នុងទិសដៅផ្សេងគ្នា និងនៅលើផ្លូវផ្សេងគ្នាក៏ត្រូវបានសិក្សាផងដែរ។

Feng Yiqi [43] បានបង្កើតគំរូមេកានិកវត្ថុរាវអាងទឹកដែលរលាយដោយឡាស៊ែរ។ ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈនៃការថយចុះថាមពលនៃឡាស៊ែរនៅខាងក្នុងម្សៅនោះ ប្រភពកំដៅរាងកាយកាត់បន្ថយអាំងតង់ស៊ីតេឡាស៊ែរត្រូវបានប្រើក្នុងការក្លែងធ្វើ៖ សូមមើលរូបមន្ត (9) ក្នុងរូប។
លទ្ធផលក្លែងធ្វើនៃគំរូការរីករាលដាលម្សៅត្រូវបាននាំចូលទៅក្នុងគំរូមេកានិកនៃសារធាតុរាវអាងរលាយ ដើម្បីទស្សន៍ទាយឥរិយាបថលំហូរនៃអាងរលាយ ហើយការវិភាគស៊ីជម្រៅត្រូវបានធ្វើឡើងលើទំនាក់ទំនងរវាងឥរិយាបទលំហូរ រន្ធ និងឥទ្ធិពល spheroidization នៃសារធាតុរលាយ។ អាងហែលទឹកនៅក្នុងពហុច្រក។ លទ្ធផលបង្ហាញថាផ្ទៃខាងក្រោមនៃសម្ភារៈបន្ថែមមានការចែកចាយម្សៅក្រាស់ជាងផ្ទៃបាតរាបស្មើ។ ដោយសារតែភាពមិនប្រាកដប្រជាដ៏អស្ចារ្យនៃលំហូរនៃអាងរលាយ បាតុភូត spheroidization កើតឡើងជាចម្បងលើផ្ទៃខាងក្រោមនៃសារធាតុបន្ថែម ហើយរន្ធដែលមិនបានប្រើគឺភាគច្រើនត្រូវបានផលិតនៅត្រង់ចំណុចរលាយរវាងស្រទាប់ cladding ជាច្រើនដូចដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 20 ។

ចម្រៀង et al. [44] បានពិចារណាយ៉ាងទូលំទូលាយពីឥទ្ធិពលកាត់បន្ថយនៃអន្តរកម្មរវាងយន្តហោះប្រតិកម្មម្សៅ និងឡាស៊ែរ និងឥទ្ធិពលលិចកំដៅនៃភាគល្អិតម្សៅដែលមិនរលាយចូលទៅក្នុងអាងរលាយ។ ដោយផ្អែកលើកម្មវិធី COMSOL គំរូប្រភពកំដៅត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីក្លែងធ្វើលំហូររលាយ និងភាពតានតឹងផ្ទៃនៃចំណុចប្រទាក់រាវនៃឧស្ម័ន។ វាលសីតុណ្ហភាព និងការបែងចែកវាលលំហូរត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 21. ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ភាពកោងនៃផ្ទៃទំនេរនៃអាងរលាយ និងទំហំនៃស្រទាប់ស្រទាប់ត្រូវបានព្យាករណ៍។ នៅក្នុងទិសដៅកាត់បីផ្សេងគ្នា ទិសដៅជម្រាលសីតុណ្ហភាពដែលបានក្លែងធ្វើគឺស្របជាមួយនឹងទិសដៅកំណើនគ្រាប់ធញ្ញជាតិ។ ការផ្ទៀងផ្ទាត់ដោយពិសោធន៍នៃទទឹងស្រទាប់ cladding កម្ពស់ និងជម្រៅអាងរលាយបង្ហាញថានៅក្រោមប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការដោយពិចារណាលើឥទ្ធិពលនៃថាមពលឡាស៊ែរផ្សេងៗគ្នា ល្បឿនស្កេនឡាស៊ែរ និងអត្រាការបំបៅម្សៅ កំហុសអតិបរមារវាងលទ្ធផលពិសោធ និងលទ្ធផលពិសោធន៍គឺ 10% ។

Xu Jiachao et al ។ [45] បានបង្កើតគំរូគណិតវិទ្យាបីវិមាត្រនៃប្រភពកំដៅឡាស៊ែររង្វង់ប្រហោង ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវគំនិតនៃបដិវត្តធរណីមាត្រ ហើយទទួលបានរូបមន្តវិភាគគណិតវិទ្យារបស់វាដូចខាងក្រោម៖ សូមមើលរូបមន្ត (10) ក្នុងរូប។

ដែល៖ f1 គឺជាមេគុណបំប្លែងថាមពល f1≤1; Q គឺជាថាមពលបញ្ចូលកំដៅ, W; μ គឺជាទីតាំងកំពូលថាមពល ដែលជាធម្មតាមានទីតាំងនៅកណ្តាលនៃរង្វង់ នោះគឺ μ=(R+r)/2; a គឺ 1/2 នៃទទឹងចិញ្ចៀន នោះគឺ (Rr)/2; R និង r គឺជាអង្កត់ផ្ចិតខាងក្រៅ និងអង្កត់ផ្ចិតខាងក្នុងនៃរង្វង់មូល, mm; c គឺជាជម្រៅនៃប្រភពពន្លឺ, mm ។ ប៉ារ៉ាម៉ែត្រពាក់ព័ន្ធនៃគំរូប្រភពកំដៅត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ ហើយគំរូត្រូវបានផ្ទុកដោយផ្អែកលើកម្មវិធី COMSOL ដើម្បីក្លែងធ្វើការចែកចាយវាលសីតុណ្ហភាពបណ្តោះអាសន្ន និងខ្សែកោងនៃវដ្តកម្ដៅនៃក្រវ៉ាត់ឡាស៊ែរ។ សីតុណ្ហភាពកំពូល និងជ្រលងភ្នំមានការថយចុះ និងកើនឡើងរៀងៗខ្លួន ដោយសារតែការប្រមូលផ្តុំកំដៅ និងចរន្តកំដៅ។ នៅពេលដែលកម្ពស់ស្រទាប់កើនឡើង សីតុណ្ហភាពកើនឡើងនៃស្រទាប់ដែលបានដាក់នឹងក្លាយទៅជាសំប៉ែត។

សរុបមក បរិយាកាសដែលអាចអនុវត្តបាននៃគំរូប្រភពកំដៅឡាស៊ែរដែលប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាច្រើនត្រូវបានសង្ខេបនៅក្នុងតារាងទី 1។ នៅក្នុងការក្លែងធ្វើវាលសីតុណ្ហភាព និន្នាការចែកចាយវាលសីតុណ្ហភាពដែលទទួលបានដោយម៉ូដែលផ្សេងៗគ្នាគឺស្រដៀងគ្នា ទាំងអស់នៅក្នុងរូបរាងរបស់ផ្កាយដុះកន្ទុយរាងអេលីប និងភាពខុសគ្នាសំខាន់ គឺជាតំបន់ដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ខុសៗគ្នា។ នៅក្នុងការក្លែងធ្វើវាលលំហូរ ការចែកចាយរួមនៃវាលលំហូរនៃអាងរលាយដែលទទួលបានដោយគំរូប្រភពកំដៅផ្សេងៗគ្នាគឺស្រដៀងគ្នា ហើយតំបន់ដែលមានល្បឿនលឿនក៏ត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅចំកណ្តាលនៃអាងរលាយផងដែរ។ ភាពខុសគ្នាចំបងគឺថាទំហំអាងដែលរលាយគឺខុសគ្នា ហើយគំរូប្រភពកំដៅជាមួយនឹងការចែកចាយថាមពលដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយកាន់តែច្រើនទទួលបានជម្រៅ និងទទឹងនៃការរលាយតូចជាង។ ដោយសារប៉ារ៉ាម៉ែត្រនៃដំណើរការមានភាពស្មុគ្រស្មាញនៅក្នុងដំណើរការបិទភ្ជាប់ជាក់ស្តែង តារាងទី 1 គឺសម្រាប់តែជាឯកសារយោងប៉ុណ្ណោះ ហើយគំរូប្រភពកំដៅគួរតែត្រូវបានជ្រើសរើសដោយសមហេតុផលស្របតាមលក្ខខណ្ឌនៃការពិសោធន៍ជាក់ស្តែង។

3 វឌ្ឍនភាពស្រាវជ្រាវនៃផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃក្នុងការក្លែងធ្វើលេខនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ

នៅក្នុងដំណើរការនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរ ផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃនៃអាងដែលរលាយគឺស្ថិតនៅក្នុងទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ជាមួយខ្យល់ ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់ជាចម្បងដោយភាពតានតឹងលើផ្ទៃ និងកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវទម្រង់ទំហំនៃស្រទាប់ក្ដាប់។ នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ វិធីសាស្ត្រសំខាន់ៗសម្រាប់សិក្សាលើផ្ទៃទំនេរនៃអាងរលាយ រួមមានវិធីសាស្ត្រកំណត់កម្រិតដោយផ្អែកលើក្រឡាចត្រង្គថេរ វិធីសាស្ត្របរិមាណនៃសារធាតុរាវ វិធីសាស្ត្រកំណត់កម្រិតគូ និងវិធីសាស្ត្រកម្រិតបរិមាណនៃលំហូរ វិធីសាស្ត្រវាលដំណាក់កាល និង វិធីសាស្ត្រ Lagrangian-Eulerian បំពានដោយផ្អែកលើក្រឡាចត្រង្គផ្លាស់ទី។

3.1 វិធីសាស្រ្តកំណត់កម្រិត

វិធីសាស្ត្រកំណត់កម្រិត (LS) ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាវិធីសាស្ត្រមុខងារ isosurface[49] ប្រើមុខងារវាលចម្ងាយដើម្បីពិពណ៌នាអំពីចំណុចប្រទាក់ថាមវន្ត។ វិធីសាស្ត្រកំណត់កម្រិតត្រូវបានស្នើឡើងដំបូងដើម្បីសិក្សាចំណុចប្រទាក់នៃលំហូរពហុដំណាក់កាល ហើយឥឡូវនេះក៏ត្រូវបានគេប្រើផងដែរក្នុងការទទួលស្គាល់រូបភាព ការបង្កើតឡើងវិញនូវចំណុចប្រទាក់ និងវាលផ្សេងទៀត។ Liu et al ។[50] បានប្រើវិធីសាស្រ្តកំណត់កម្រិតដើម្បីតាមដានផ្ទៃដោយឥតគិតថ្លៃនៃលោហៈរលាយក្នុងការរលាយឡាស៊ែរដែលបានជ្រើសរើស ហើយបានរកឃើញថាការរំខានមិនស្ថិតស្ថេរដែលបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរនៃភាពតានតឹងផ្ទៃបណ្តាលឱ្យមានការធ្លាក់ទឹកចិត្តក្នុងតំបន់លើផ្ទៃនៃអាងរលាយ ដោយហេតុនេះប៉ះពាល់ដល់ភាពរដុបនៃផ្ទៃនៃស្រទាប់។ ស្រទាប់បន្ទាប់ពីបង្កើត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការបែកខ្ញែកជាលេខនៃវិធីសាស្ត្រ LS គឺមានភាពធ្ងន់ធ្ងរក្នុងកំឡុងការគណនា ដែលងាយនឹងមានបញ្ហាដែលមិនមានការអភិរក្ស។

3.2 បរិមាណនៃវិធីសាស្ត្ររាវ

វិធីសាស្ត្រ Volume of Fluid (VOF) ពិពណ៌នាអំពីចំណុចប្រទាក់ឥតគិតថ្លៃដោយកំណត់អនុគមន៍ប្រភាគបរិមាណ និងបង្កើតចំណុចប្រទាក់ឡើងវិញដោយដោះស្រាយប្រភាគភាគក្នុងក្រឡាតែមួយ។ វិធីសាស្ត្រ VOF មានការអភិរក្សម៉ាសប្រសើរជាងវិធីសាស្ត្រ LS ។ Ye Chen [51] បានក្លែងធ្វើ និងព្យាករណ៍ពីទម្រង់ទំហំនៃស្រទាប់ cladding នៃ cladding laser ដោយផ្អែកលើវិធីសាស្រ្ត VOF និងបានផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធផលក្លែងធ្វើដោយការពិសោធន៍ orthogonal ។ លទ្ធផលនៃការប្រៀបធៀបនៃក្រុមទិន្នន័យទាំងបីគឺ កម្ពស់រលាយ ជម្រៅរលាយ និងអត្រានៃការរំលាយបានបង្ហាញពីគម្លាតក្នុងរង្វង់ 10% ដែលបង្ហាញពីភាពត្រឹមត្រូវនៃគំរូលេខ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពត្រឹមត្រូវនៃចំណុចប្រទាក់ឥតគិតថ្លៃដែលបង្កើតឡើងដោយវិធីសាស្ត្រ VOF គឺមិនខ្ពស់គ្រប់គ្រាន់ទេ ហើយលំហូរក្នុងទិសដៅធម្មតានៃចំណុចប្រទាក់មិនអាចតាមដានបានត្រឹមត្រូវ [52] ។ Wen Baoxian et al ។ [53] បានបង្កើតគំរូប្រភពកំដៅរាងកាយនៃការចែកចាយថាមពលឡាស៊ែរនៅលើគ្រែម្សៅដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃការផ្សព្វផ្សាយនៃពន្លឺនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកម្សៅដោយផ្អែកលើកម្មវិធីស្ទាត់ជំនាញ ហើយបានកែប្រែវិធីសាស្ត្រ VOF បុរាណ ហើយបានស្នើវិធីសាស្ត្រ VOF ដែលអាច ត្រូវបានប្រើដើម្បីក្លែងធ្វើបាតុភូតដួលរលំបន្ទាប់ពីការរលាយម្សៅ។ លទ្ធផលនៃការគណនាបង្ហាញថាការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណនៃស្រទាប់ម្សៅនឹងប៉ះពាល់ដល់វាលសីតុណ្ហភាព និងល្បឿននៃអាងរលាយ និងជុំវិញរបស់វា ក៏ដូចជារូបរាងចុងក្រោយនៃស្នាដៃ។

3.3 វិធីសាស្រ្តកំណត់កម្រិតគូ និងវិធីសាស្ត្របរិមាណសារធាតុរាវ

ការកំណត់កម្រិតគូជាមួយវិធីសាស្ត្រ VOF (CLSVOF) រួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្ត្រ LS និងវិធីសាស្ត្រ VOF ហើយមានភាពត្រឹមត្រូវនៃការបង្កើតឡើងវិញនូវចំណុចប្រទាក់ដ៏ល្អ និងការអភិរក្សទ្រង់ទ្រាយធំ។ Wei et al ។ [54] រួមបញ្ចូលគ្នានូវវិធីសាស្ត្រ LS និងវិធីសាស្ត្រ VOF ដើម្បីស្នើគំរូលំហូរពហុដំណាក់កាល ដើម្បីសិក្សាពីការផ្ទេរកំដៅ និងម៉ាស់កំឡុងពេលការទម្លាក់ខ្សែភ្លើងក្តៅឡាស៊ែរ និងលំហូរនៃផ្ទៃទំនេរ។ ម៉ូដែលនេះអាចចាប់យកភាពប្រែប្រួលតិចតួចនៃចំណុចប្រទាក់ឧស្ម័ន/រាវដែលមានទំហំតូចប្រហែល 0.03 មីលីម៉ែត្រ។ Wang Xiangyu et al ។ [55] បានប្រើវិធីសាស្រ្ត CLSVOF ដើម្បីទស្សន៍ទាយការផ្លាស់ប្តូរផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃនៃអាងរលាយ វិភាគការផ្ទេរម៉ាស់នៅខាងក្នុងអាងរលាយ និងបានស្នើគំរូលំហូរពហុដំណាក់កាលសម្រាប់ក្លែងធ្វើមីក្រូលំហូរនៃស្រទាប់ឡាស៊ែរនៃវត្ថុធាតុចម្រុះ។ គម្លាតរវាងការពិសោធន៍ និងការក្លែងធ្វើគឺស្ថិតនៅក្នុងរង្វង់ 9% ។ លើសពីនេះទៀតនៅក្នុងវិស័យនៃការរលាយឡាស៊ែរជ្រើសរើស Thorsten Heeling et al ។ [56] បានបង្កើតគំរូក្លែងធ្វើលេខនៃអាងរលាយដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រ CLSVOF ។ នៅពេលវិភាគទំហំអាងរលាយដែលទទួលបានដោយការក្លែងធ្វើ និងពិសោធន៍ បានរកឃើញថាគម្លាតនៃជម្រៅអាងរលាយបានកើនឡើងជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿនស្កេន ខណៈពេលដែលគម្លាតនៃទំហំផ្នែកឆ្លងកាត់ថយចុះជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿនស្កេន។

3.4 វិធីសាស្រ្តវាលដំណាក់កាល

វិធីសាស្ត្រ Phase Field (PF) គឺផ្អែកលើទ្រឹស្ដី Ginzburg-Landau និងដោះស្រាយការផ្លាស់ប្តូរអន្តរកាលនៃចំណុចប្រទាក់តាមរយៈសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែល [57] ។ មិនដូចវិធីសាស្ត្រ VOF ទេ វាមិនតម្រូវឱ្យមានការស្ថាបនាឡើងវិញនូវចំណុចប្រទាក់នោះទេ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយវិធីសាស្ត្រ LS វាមិនតម្រូវឱ្យមានការចាប់ផ្តើមធុញទ្រាន់នៃមុខងារចម្ងាយទេ។ បរិមាណនៃការគណនាគឺតូច ហើយវាមានគុណសម្បត្តិពិសេសក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃជាមួយនឹងមាត្រដ្ឋានតូចជាង ឬភាពប្រែប្រួលនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃខ្ពស់។ Jin et al ។ [58] បានបង្កើតគំរូក្លែងធ្វើលេខពីរវិមាត្រនៃការរលាយម្សៅឡាស៊ែរដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រវាលដំណាក់កាល ហើយបានរកឃើញថាឥទ្ធិពល Marangoni នឹងបណ្តាលឱ្យមានពពុះនៅក្នុងអាងដែលរលាយ។ ដំណើរការរលាយ និងបង្កើនថាមពលឡាស៊ែរអាចជួយលុបបំបាត់រន្ធញើស ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 22 ។

3.5 វិធីសាស្រ្ត Lagrangian និងអយល័របំពាន

វិធីសាស្ត្រ Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) តាមដានចំណុចប្រទាក់ថាមវន្តតាមរយៈមុខងារចលនាចំណុចប្រទាក់។ វារួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃវិធីសាស្ត្រពិពណ៌នាពីរគឺ Lagrangian និង Eulerian ហើយមានគុណសម្បត្តិជាក់ស្តែងក្នុងការដោះស្រាយជាមួយនឹងផ្ទៃរាវដែលមិនមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងបញ្ហាភ្ជាប់រាវ-រឹង។ ដោយផ្អែកលើវិធីសាស្រ្ត ALE, Tian et al ។ [59] បានប្រើកម្មវិធី COMSOL ដើម្បីបង្កើតការផ្ទេរកំដៅ និងលំហូរនៃអង្គធាតុរាវ គំរូធាតុកំណត់ដែលមានប៉ារ៉ាម៉ែត្ររូបវន្តច្រើន ហើយបានស្វែងយល់ពីឥទ្ធិពលនៃប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការផ្សេងៗគ្នាលើអត្រានៃការរំលាយ និងធរណីមាត្រនៃអាងរលាយ។ លទ្ធផលបង្ហាញថានៅក្នុងជួរជាក់លាក់មួយ អត្រានៃការរំលាយគឺទាក់ទងគ្នាជាលីនេអ៊ែរទៅនឹងសមាមាត្រថាមពលទៅម៉ាស់ដែលទាក់ទង។ លើសពីនេះទៀត ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសមាមាត្រថាមពលធៀបនឹងម៉ាស់ ដែលអមដោយលំហូរនៃអង្គធាតុរាវនៅក្នុងអាងរលាយ ចំណុចប្រទាក់រាវរាងធ្នូនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃអាងរលាយបន្តិចម្តងៗផ្លាស់ប្តូរពីរាក់ទៅជ្រៅ។ ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 23. Gan et al ។ [60] បានបង្កើតគំរូនៃការផ្ទេរកំដៅ និងពហុដំណាក់កាលសម្រាប់ការទម្លាក់ដោយផ្ទាល់ដោយឡាស៊ែរ ហើយបានប្រើវិធីសាស្ត្រ ALE ដោយផ្អែកលើបច្ចេកវិទ្យាថាមវន្ត Mesh ដើម្បីតាមដានការផ្លាស់ប្តូរថាមវន្តនៃផ្ទៃអាងរលាយ ហើយគណនាទម្រង់ទំហំអាងរលាយ និងការចែកចាយសមាសភាព ដែលបង្ហាញថា convection គឺជាយន្តការចម្បងនៃការផ្ទេរម៉ាស់នៃធាតុ alloy នៅក្នុងអាងរលាយ។
សរុបមក គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃវិធីសាស្ត្រតាមដានផ្ទៃរាវដោយឥតគិតថ្លៃខាងលើ ត្រូវបានសង្ខេបនៅក្នុងតារាងទី 2 ។

4 ការផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូនៃការក្លែងបន្លំអាងទឹកដែលស្រោបដោយឡាស៊ែរ

នៅក្នុងការសិក្សាអំពីការក្លែងធ្វើលេខដែលបិទដោយឡាស៊ែរ វាចាំបាច់ក្នុងការបង្កើតគំរូការវិភាគលេខសមហេតុផល និងផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូ។ ការផ្ទៀងផ្ទាត់គំរូបច្ចុប្បន្នជាចម្បងតាមរយៈការទទួលបានសីតុណ្ហភាពនៃអាងរលាយ រូបភាព និងសញ្ញាផ្សេងទៀត ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាកុំព្យូទ័រសម្រាប់ដំណើរការសញ្ញា ហើយចុងក្រោយការប្រៀបធៀប និងផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយនឹងវាលសីតុណ្ហភាព និងទិន្នន័យក្លែងធ្វើវាលលំហូរ។

4.1 ការផ្ទៀងផ្ទាត់វាលសីតុណ្ហភាព

ការរកឃើញសីតុណ្ហភាពអាងដែលរលាយដោយស្រទាប់ឡាស៊ែរត្រូវបានបែងចែកទៅជាការរកឃើញទំនាក់ទំនង និងការរកឃើញមិនទំនាក់ទំនង [62] ។ ការរកឃើញសីតុណ្ហភាពទំនាក់ទំនងដែលប្រើជាទូទៅគឺភាគច្រើនតាមរយៈការវាស់សីតុណ្ហភាព thermocouple ហើយធាតុចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពគឺស្ថិតនៅក្នុងទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ជាមួយគោលដៅដែលត្រូវវាស់។ អត្ថប្រយោជន៍គឺប្រតិបត្តិការសាមញ្ញ និងភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញខ្ពស់។ Li Yanmin et al ។ [63] បានប្រើ thermocouples ដើម្បីវាស់សីតុណ្ហភាពនៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការក្លែងធ្វើជាលេខដើម្បីវិភាគការចែកចាយសីតុណ្ហភាពនៅខាងក្នុងអាងរលាយ ហើយប្រមាណទទួលបានការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពនៃអាងរលាយ។ ដោយសារសីតុណ្ហភាពនៅចំកណ្តាលអាងរលាយឡាស៊ែរខ្ពស់ពេក ធាតុចាប់សញ្ញាសីតុណ្ហភាពមិនអាចវាស់សីតុណ្ហភាពនៅចំកណ្តាលអាងរលាយបានទេ ហើយបរិយាកាសការងារដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់រយៈពេលវែងនឹងកាត់បន្ថយអាយុសេវាកម្មរបស់ឧបករណ៍។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ដូច្នេះ ការរកឃើញសីតុណ្ហភាពអាងទឹករលាយបច្ចុប្បន្ន ទទួលយកការវាស់សីតុណ្ហភាពមិនប៉ះ។ ការវាស់សីតុណ្ហភាពមិនប៉ះនៃអាងរលាយឡាស៊ែរ ភាគច្រើនរួមមានការវាស់សីតុណ្ហភាពពណ៌ឯកតា ការវាស់សីតុណ្ហភាពពណ៌ និងការទទួលបានសញ្ញារូបភាព និងការវាស់សីតុណ្ហភាពតាមរយៈ CCD [64] ។ Peng Cheng et al ។ [65] បានប្រើកម្មវិធី ANSYS ដើម្បីក្លែងធ្វើការបែងចែកវាលសីតុណ្ហភាពកំឡុងពេលដំណើរការបង្កើតជញ្ជាំងស្តើងនៃលោហធាតុទីតានីញ៉ូម និងបានរចនាប្រព័ន្ធរាវរកសីតុណ្ហភាពអាងទឹកឡាស៊ែរប្រហោងប្រហោងតាមអ៊ីនធឺណិតដោយប្រើទែម៉ូម៉ែត្រពីរពណ៌ វាស់សីតុណ្ហភាពជាក់ស្តែង និងផ្ទៀងផ្ទាត់។ លទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ លទ្ធផលបង្ហាញថា នៅពេលដែលស្រទាប់ដីកកកុញឡើងលើ បាតុភូតប្រមូលផ្តុំកំដៅកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរ។ Forien et al ។ [66] បានរចនាប្រព័ន្ធរាវរកនៅក្នុងកន្លែងសម្រាប់អាងដែលរលាយនៅក្នុងដំណើរការរលាយនៃគ្រែម្សៅឡាស៊ែរ ដោយប្រើការវាស់សីតុណ្ហភាពឌីយ៉ូតសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងបច្ចេកវិទ្យារូបភាពល្បឿនលឿន។ ពួកគេបានរកឃើញថាការផ្លាស់ប្តូរនៃសញ្ញា pyrometer គឺទាក់ទងទៅនឹងតំបន់បង្កើតរន្ធញើស ហើយប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបង្កើតរន្ធញើសកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងតំបន់ផ្លាស់ប្តូរសញ្ញាដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (5% ~ 95%) ។

4.2 ការផ្ទៀងផ្ទាត់វាលលំហូរ

ការផ្ទៀងផ្ទាត់វាលលំហូរនៃអាងដែលរលាយជាចម្បងរួមមានពីរប្រភេទ៖ ការរកឃើញក្នុងកន្លែង និងការរកឃើញមិននៅក្នុងកន្លែង។ ការរកឃើញនៅក្នុងទីតាំងប្រើប្រាស់ជាចម្បងនូវកាមេរ៉ា CCD ឬកាមេរ៉ា CMOS ដើម្បីទទួលបានរូបភាព morphology ផ្ទៃនៃអាងរលាយក្នុងពេលវេលាជាក់ស្តែង កំឡុងពេលដំណើរការស្រទាប់ឡាស៊ែរ។ បន្ទាប់ពីដំណើរការរូបភាព វាត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងទិន្នន័យក្លែងធ្វើសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់។ Wirth et al ។ [67] បានរចនាប្រព័ន្ធចាប់យករូបភាពតាមអ៊ីនធឺណិតល្បឿនលឿនដែលមានស្រទាប់កាមេរ៉ាឡាស៊ែរ (ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 24) ដើម្បីទទួលបានច្បាប់លំហូរនៃផ្ទៃអាងដែលរលាយ និងល្បឿននៃចលនាភាគល្អិត។ ការវិភាគបានរកឃើញថាទិសដៅលំហូរក្នុងស្រុកនៃអាងរលាយត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយប៉ារ៉ាម៉ែត្រដំណើរការហើយមានភាពចៃដន្យជាក់លាក់។ នៅក្នុងការក្លែងធ្វើជាលេខភាគច្រើន ការសន្មត់ថាសារធាតុរាវនៅក្នុងអាងដែលរលាយគឺលំហូរ laminar នឹងមានឥទ្ធិពលជាក់លាក់ទៅលើលទ្ធផលនៃការក្លែងធ្វើ។ លោក Huang Jiankang et al ។ [68] បានប្រើវិធីសាស្រ្តតាមដានភាគល្អិតរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយប្រព័ន្ធរូបភាពកញ្ចក់អាងរលាយ ដើម្បីសិក្សាពីឥរិយាបថលំហូរនៃផ្ទៃអាងរលាយ TIG ។ ដោយការក្រិតតាមខ្នាតទំនាក់ទំនងផែនទីរវាងទទឹងអាងរលាយពិតប្រាកដ និងទទឹងភីកសែលនៃទិន្នន័យវីដេអូ ពួកគេបានគណនាថាល្បឿនលំហូរនៃផ្ទៃអាងរលាយគឺប្រហែល 12 mm/s (ដែកអ៊ីណុក 304) និង 15 mm/s (កាបូន Q235 ដែក) ។ ការរកឃើញមិននៅក្នុងកន្លែង ភាគច្រើនរកឃើញទម្រង់ទំហំ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃគំរូពិសោធន៍ ហើយបន្ទាប់មកប្រៀបធៀបពួកវាជាមួយទិន្នន័យក្លែងធ្វើសម្រាប់ការផ្ទៀងផ្ទាត់។ Wu Jiazhu [68] បានសិក្សាពីយន្តការផ្ទេរកំដៅនៃដំណើរការបញ្ញើលោហធាតុដោយផ្ទាល់ដោយឡាស៊ែរ វាស់ជម្រៅនៃការរលាយគំរូ និងកម្ពស់ស្រទាប់ស្រទាប់ដែលបានទទួលដោយការពិសោធន៍ ហើយប្រៀបធៀបពួកវាជាមួយនឹងទិន្នន័យទម្រង់ទម្រង់អាងរលាយដែលទទួលបានដោយការក្លែងធ្វើ ដោយផ្ទៀងផ្ទាត់ថាគំរូ មានភាពត្រឹមត្រូវនៃការទស្សន៍ទាយខ្ពស់ (≥95%)។

5 សេចក្តីសង្ខេប និងទស្សនវិស័យ

វាលសីតុណ្ហភាព និងការក្លែងធ្វើវាលលំហូរនៃការបិទភ្ជាប់ឡាស៊ែរគឺអំណោយផលដល់ការបង្ហាញលក្ខណៈថាមវន្តលោហធាតុនៃអាងរលាយ ប៉ុន្តែនៅតែមានបញ្ហាដូចខាងក្រោមៈ

1) នៅក្នុងការសិក្សានៃការក្លែងធ្វើវាលលំហូរនៃអាងរលាយ លក្ខខណ្ឌព្រំដែនគឺមិនល្អឥតខ្ចោះទេ។ ជាទូទៅ មានតែភាពតានតឹងលើផ្ទៃ ទំនាញ និងការកើនឡើងនៃអាងរលាយប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានពិចារណាសម្រាប់កម្លាំងលើអង្គធាតុរាវក្នុងអាងដែលរលាយ ហើយសម្ពាធនៃឧស្ម័នការពារ និងផលប៉ះពាល់នៃភាគល្អិតម្សៅដែលមិនរលាយលើផ្ទៃអាងរលាយត្រូវបានគេចាត់ទុកថាតិចជាង .

2) នៅក្នុងដំណើរការនៃការសិក្សាការផ្លាស់ប្តូរនៃវាលសីតុណ្ហភាព និងវាលលំហូរនៅខាងក្នុងអាងរលាយ អ្នកប្រាជ្ញមួយចំនួននឹងកំណត់រូបរាងស្រទាប់ cladding ជាមុន ឬសន្មតថាអាងរលាយស្ថិតនៅក្នុងយន្តហោះ នៅពេលបង្កើតគំរូធាតុកំណត់។ ខណៈពេលដែលការមិនអើពើផ្ទៃទំនេរនៃវត្ថុរាវ/ឧស្ម័ននៃអាងរលាយ ដែលកំណត់ភាពត្រឹមត្រូវនៃគំរូទាំងនេះសម្រាប់ការវិភាគនៃចលនាអាងរលាយ និងចំណុចប្រទាក់រាវ/ឧស្ម័ន ក៏ដូចជាការសិក្សាអំពីយន្តការលំហូរនៃអាងរលាយ។

3) ការសិក្សាភាគច្រើនគឺផ្អែកលើស្រទាប់ខាងក្រោមផ្តេក ប៉ុន្តែផ្នែកដែលត្រូវជួសជុលច្រើនតែមានរូបរាងស្មុគស្មាញ និងលើផ្ទៃមូលដ្ឋានមិនផ្ដេក។ ដូច្នេះ ការបិទឡាស៊ែរលើផ្ទៃមូលដ្ឋានមិនផ្ដេកត្រូវការការស្រាវជ្រាវបន្ថែម។

ដោយមើលឃើញពីចំណុចខ្វះខាតខាងលើ វិធានការកែលម្អខាងក្រោមត្រូវបានស្នើឡើង។

1) កែលម្អលក្ខខណ្ឌព្រំដែន។ សម្ពាធឧស្ម័នការពារត្រូវបានវាស់ដោយពិសោធន៍ កំណត់បរិមាណ និងបន្ថែមទៅលើផ្ទៃនៃអាងដែលរលាយជាលក្ខខណ្ឌព្រំដែន។

2) កែលម្អគំរូលេខ។ ការស្រាវជ្រាវក្លែងធ្វើនៃវាលលំហូរម្សៅនៃ nozzle cladding ឡាស៊ែរគឺមានភាពចាស់ទុំណាស់រួចទៅហើយ។ យើងអាចព្យាយាមបញ្ចូលគ្នានូវគំរូដំណាក់កាលដាច់ពីគ្នា ដើម្បីបន្ថែមវត្ថុធាតុម្សៅក្នុងពេលដំណាលគ្នាដើម្បីបង្កើតស្រទាប់ក្ដាប់កំឡុងពេលដំណើរការពិសោធ និងបង្កើតគំរូលំហូរកំដៅពហុដំណាក់កាលសមរម្យ និងគំរូផ្ទេរម៉ាស់។

3) យន្តការនៃការបង្កើត និងដំណើរការវិវត្តន៍នៃស្រទាប់ដីឥដ្ឋ គួរតែត្រូវបានវិភាគដោយរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងកម្លាំងខាងក្នុងនៃអាងរលាយ ហើយការពន្យល់បែបវិទ្យាសាស្ត្រនៃឥរិយាបទលំហូរ និងការផ្លាស់ប្តូរ morphological នៃអាងរលាយក្រោមឥរិយាបទអថេរ នឹងជាការស្រាវជ្រាវគន្លឹះបន្ទាប់។ ទិសដៅ។