Modélisation statistique de la solidification colonnaire/équiaxe des alliages binaires

par Alexandru Ciobanas

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides et transferts

Sous la direction de Yves Fautrelle.

Soutenue en 2006

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    We analyze first the dendritic morphology (the primary and secondary arm spacing) from the perspective of the constructal theory. The obtained results are validated against several experimental data. Secondly, we develop a new ensemble averaged multiphase model for the solidification of binary alloys. The averaged equations are closed by means of the "cell model". The final formulation of the model enables one to rigorously approach the coexistence between equiaxed and columnar structure and consequently the columnar-to-equiaxed transition. The model is validated against several directional solidification experiments. Initially developed for a pure diffusive case, the model is subsequently extended to account for the fluid convection effects. Finally, the new model is used for the simulation of several directional solidifications experiments under the influence of magnetic fields.


  • Résumé

    On fait une analyse de la morphologie dendritique (espacement dendritique secondaire et primaire) dans la perspective de la théorie constructale. Les résultats obtenus sont validés contre plusieurs données expérimentales. On développe aussi un nouveau modèle multiphasique eulérien à prise de moyenne d'ensemble. La fermeture des équations moyennes est faite à l'aide du « modèle de la cellule ». La formulation finale du modèle permet d'approcher rigoureusement la coexistence des structures équiaxe et colonnaire et par conséquent la transition colonnaire-équiaxe. Le modèle est ensuite validé contre plusieurs expériences de solidification dirigée. Initialement développé pour un cas purement diffusif, le modèle est aussi étendu pour prendre en compte les effets de la convection. Finalement, ce nouveau modèle est utilisé pour la simulation de plusieurs cas type de solidification colonnaire dirigé sous l'influence d'un champ magnétique.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (pagination multiple [238 p.])
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.67

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS06INPG/0075
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS06/INPG/075/D
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