비어있는 용융 방울의 충격이 고체 기판에서 발생하는 유체 흐름 및 응고 거동에 대한 수치적 조사

열사이징 코팅 공정에서 분말 재료는 녹아 기판의 표면으로 이동합니다. 이 과정은 방울의 충격과 그 응고를 포함합니다. 비어있는 방울이 기판에 충격을 가할 때 중앙 반대 제트가 존재하는 것으로 관찰되었습니다. 이 반대 제트는 스플랫(Splat)의 총 응고 시간과 확산 패턴에 영향을 미칩니다. 이번 연구의 주요 목적은 표면 거칠기가 확산 및 응고 패턴에 미치는 영향을 조사할 수 있는 CFD 모델을 개발하는 것입니다. 이번 연구에서는 불화직 ZrO2 용융 방울이 스테인리스 강 기판에 충돌하는 과정을 조사합니다. 유체 흐름을 위한 지배 방정식은 Patankar(1980)가 제시한 SIMPLE 알고리즘을 따르면 압력 기반 유한 체적 방법을 사용하여 수치적으로 해결됩니다. 방울 추적을 위해 THINC/WLIC 방법이 사용되며, 이는 VOF(Volume of Fluid) 유형의 방법입니다. 표면 장력 힘을 모델링하기 위해 CSF(Continuum Surface Flow) 모델이 사용됩니다. 에너지 방정식을 해결하기 위해 엔탈피 기반의 수식을 사용합니다.