Выпуски

 / 

2014

 / 

август

←  →

Обзоры актуальных проблем


Дендритный рост с вынужденной конвекцией: методы анализа и экспериментальные тесты

 а,  б, в
а Кафедра математической физики, Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, просп. Ленина 51, Екатеринбург, 620083, Российская Федерация
б Friedrich-Schiller-Universität-Jena, Physikalisch-Astronomische Fakultät, Löbdergraben Strasse 32, Jena, 07743, Germany
в Institut für Materialphysik im Weltraum, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Köln, Germany

Проведён анализ неизотермического роста дендритного кристалла при вынужденной конвекции в бинарной системе. Для теоретического анализа используется модель свободной подвижной границы раздела кристалл—жидкость и приближение Озеена для уравнений движения жидкости. Представлен критерий устойчивого роста двумерного и трёхмерного параболического дендрита с учётом анизотропии поверхностного натяжения на границе раздела кристалл—жидкость. Критерий обобщает известные ранее результаты для устойчивого роста дендрита с конвекцией в однокомпонентной жидкости и роста дендрита в неподвижной двухкомпонентной системе. Полученный в рамках гидродинамического приближения Озеена критерий обобщён для случая произвольных чисел Пекле и дендритного роста с конвекцией в неизотермической многокомпонентной системе. Модельные предсказания сопоставлены с экспериментальными данными по кинетике роста кристаллов в каплях, обрабатываемых в установках электромагнитной и электростатической левитации. Развиваемые методы теории и моделирования применяются к процессам кристаллизации в наземных условиях и при пониженной гравитации.

Текст pdf (1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0184.201408b.0833
PACS: 05.70.Fh, 05.70.Ln, 68.70.+w (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0184.201408b.0833
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2014/8/b/
000345112400002
2-s2.0-84911489822
2014PhyU...57..771A
Цитата: Александров Д В, Галенко П К "Дендритный рост с вынужденной конвекцией: методы анализа и экспериментальные тесты" УФН 184 833–850 (2014)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

поступила: 7 декабря 2013, доработана: 18 марта 2014, 26 марта 2014

English citation: Alexandrov D V, Galenko P K “Dendrite growth under forced convection: analysis methods and experimental tests” Phys. Usp. 57 771–786 (2014); DOI: 10.3367/UFNe.0184.201408b.0833

Список литературы (94) Статьи, ссылающиеся на эту (112) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Makoveeva E V, Alexandrov D V et al ISUP 26 (3) 266 (2026)
  2. Alexandrov D V, Makoveeva E V et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 235 (22) 4767 (2026)
  3. Alexandrov D V, Ankudinov V, Toropova L V J. Phys.: Condens. Matter 38 (1) 010202 (2026)
  4. Kolesnikov S V, Syromyatnikov A G et al Успехи физических наук 195 (04) 377 (2025) [Kolesnikov S V, Syromyatnikov A G et al Phys. Usp. 68 (04) 357 (2025)]
  5. Ryzhova T V, Tumarkina D A et al Izv. vysh. ucheb 68 (6) 517 (2025)
  6. Alexandrov D V, Ivanov A A et al Russ. Metall. 2025 (2) 354 (2025)
  7. Guo Ch, Zha H et al Results in Physics 77 108452 (2025)
  8. Zheng 郑 Jianjing 建靖, Zhou 周 Xuanxuan 旋旋 и др Chinese Phys. B 34 (10) 108102 (2025)
  9. Garnov S V, Abramov D V et al Phys. Usp. 67 (02) 109 (2024)
  10. Galenko P K, Alexandrov D V, Toropova L V Physics Reports 1085 1 (2024)
  11. Alexandrov D V, Titova E A, Toropova L V Eur. Phys. J. Spec. Top. 233 (23-24) 3239 (2024)
  12. Galenko P Phase Field Theory in Materials Physics Chapter 9 (2024) p. 121
  13. Aleshin M P, Tumarkina D D et al Phys. Metals Metallogr. 125 (9) 970 (2024)
  14. Titova E A, Toropova L V, Alexandrov D V Russ. Metall. 2024 (4) 846 (2024)
  15. Makoveeva E V, Alexandrov D V et al Russ. Metall. 2024 (1) 91 (2024)
  16. Makoveeva E V, Alexandrov D V et al Rasplavy (3) 238 (2024)
  17. Toropova L V, Alexandrov D V et al Успехи физических наук 193 (07) 770 (2023) [Toropova L V, Alexandrov D V et al Phys. Usp. 66 (07) 722 (2023)]
  18. Gruzd S A, Mosin A I, Krivilyov M D Comp. Contin. Mech. 16 (2) 179 (2023)
  19. (PROCEEDINGS OF THE 11TH INTERNATIONAL ADVANCES IN APPLIED PHYSICS AND MATERIALS SCIENCE CONGRESS & EXHIBITION) Vol. PROCEEDINGS OF THE 11TH INTERNATIONAL ADVANCES IN APPLIED PHYSICS AND MATERIALS SCIENCE CONGRESS & EXHIBITIONThe boundary integral equation for the growth of a 2D dendrite in the presence of convectionE. A.Titova2803 (2023) p. 040003
  20. Makoveeva E V, Alexandrov D V et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 232 (8) 1153 (2023)
  21. Alexandrov D V, Toropova L V Sci Rep 12 (1) (2022)
  22. Alexandrov D V, Galenko P K Math Methods in App Sciences 45 (13) 8060 (2022)
  23. (EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE NEW TRENDS IN THE APPLICATIONS OF DIFFERENTIAL EQUATIONS IN SCIENCES (NTADES2021)) Vol. EIGHTH INTERNATIONAL CONFERENCE NEW TRENDS IN THE APPLICATIONS OF DIFFERENTIAL EQUATIONS IN SCIENCES (NTADES2021)Boundary integral method with convection for the needle dendrite growthEkaterina A.Titova2459 (2022) p. 030037
  24. Toropova L V, Rettenmayr M et al Math Methods in App Sciences 45 (13) 8069 (2022)
  25. Titova E A, Alexandrov D V J. Phys.: Condens. Matter 34 (24) 244002 (2022)
  26. Lee Ch, Yoon S et al Computers & Mathematics with Applications 125 25 (2022)
  27. Titova E A, Alexandrov D V J. Phys. A: Math. Theor. 55 (5) 055701 (2022)
  28. Alexandrov D V, Osipov S I et al Crystals 12 (9) 1288 (2022)
  29. Toropova L V, Galenko P K, Alexandrov D V Crystals 12 (7) 965 (2022)
  30. Toropova L V, Alexandrov D V, Galenko P K Russ. Metall. 2022 (2) 69 (2022)
  31. Toropova L V Eur. Phys. J. Spec. Top. 231 (6) 1129 (2022)
  32. Chen W, Wu Sh, Wang R Materials 15 (22) 8243 (2022)
  33. Toropova L V, Alexandrov D V et al J. Phys.: Condens. Matter 34 (9) 094002 (2022)
  34. Starodumov I O, Titova E A et al Crystals 12 (11) 1590 (2022)
  35. Zhao D, Gao J Crystal Growth & Design 22 (9) 5354 (2022)
  36. Luo L, Luo L et al Journal of Materials Science & Technology 79 1 (2021)
  37. Alexandrov D V, Titova E A et al J. Phys.: Condens. Matter 33 (44) 443002 (2021)
  38. LUO L, XIA H-y et al Transactions of Nonferrous Metals Society of China 31 (4) 865 (2021)
  39. Alexandrov D V, Toropova L V et al Phil. Trans. R. Soc. A. 379 (2205) 20200326 (2021)
  40. Ruzhitskaya D D, Ryzhikov S B, Ryzhikova Yu V Moscow Univ. Phys. 76 (5) 253 (2021)
  41. Kurz W, Rappaz M, Trivedi R International Materials Reviews 66 (1) 30 (2021)
  42. Luo L, Luo L et al Journal of Materials Science & Technology 61 100 (2021)
  43. Toropova L V, Alexandrov D V, Galenko P K Math Methods in App Sciences 44 (16) 12139 (2021)
  44. Toropova L V, Titova E A et al J. Phys.: Condens. Matter 33 (36) 365402 (2021)
  45. Alexandrov D V, Galenko P K J. Phys.: Conf. Ser. 2114 (1) 012043 (2021)
  46. Alexandrov D V, Galenko P K Phil. Trans. R. Soc. A. 379 (2205) 20200325 (2021)
  47. Luo L, Luo L et al Journal of Materials Science & Technology 74 246 (2021)
  48. Baranov M, Velichko E, Greshnevikov K Symmetry 13 (1) 123 (2021)
  49. LIU Sh-ch, LIU L-h et al Transactions of Nonferrous Metals Society of China 31 (5) 1518 (2021)
  50. Nabavizadeh S A, Eshraghi M et al Heat Mass Transfer 56 (4) 1329 (2020)
  51. (THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHYSICAL INSTRUMENTATION AND ADVANCED MATERIALS 2019) Vol. THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHYSICAL INSTRUMENTATION AND ADVANCED MATERIALS 2019Modeling of a mushy zone during quasi-stationary solidification of TiAl alloyOlga M.ZhukovaIrina G.NizovtsevaEugeny V.PavlyukIlya O.StarodumovAlexander A.Ivanov2314 (2020) p. 060042
  52. Zhao D, Gao J, Kao A International Journal of Heat and Mass Transfer 159 120113 (2020)
  53. Cai X, Wang H P, Wei B International Journal of Heat and Mass Transfer 151 119386 (2020)
  54. Alexandrov D V, Galenko P K Phil. Trans. R. Soc. A. 378 (2171) 20190243 (2020)
  55. Kazak O V, Alexandrov D V, Galenko P K Eur. Phys. J. Spec. Top. 229 (2-3) 239 (2020)
  56. Ferreira e Pereira André, Planas G Journal of Mathematical Analysis and Applications 482 (1) 123494 (2020)
  57. Toropova L V, Galenko P K et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 229 (2-3) 275 (2020)
  58. Alexandrov D V, Toropova L V, Galenko P K 1790-5044 15 29 (2020)
  59. Kao A, Toropova L V et al JOM 72 (9) 3123 (2020)
  60. Toropova L V, Alexandrov D V et al Journal of Crystal Growth 535 125540 (2020)
  61. Kao A, Toropova L V et al J. Phys.: Condens. Matter 32 (19) 194002 (2020)
  62. Alexandrov D V, Zubarev A Yu Eur. Phys. J. Spec. Top. 229 (19-20) 2881 (2020)
  63. (THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHYSICAL INSTRUMENTATION AND ADVANCED MATERIALS 2019) Vol. THE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHYSICAL INSTRUMENTATION AND ADVANCED MATERIALS 2019Dendrite growth with arbitrary symmetry in the presence of convective heat and mass transfer boundary conditionsL. V.ToropovaD. V.AlexandrovP. K.Galenko2314 (2020) p. 030068
  64. Toropova L V, Galenko P K et al Eur. Phys. J. Spec. Top. 229 (19-20) 2899 (2020)
  65. Titova E A, Alexandrov D V, Galenko P K Eur. Phys. J. Spec. Top. 229 (19-20) 2891 (2020)
  66. Titova E A, Alexandrov D V, Galenko P K Journal of Crystal Growth 531 125319 (2020)
  67. Gao J TMS 2020 149th Annual Meeting & Exhibition Supplemental Proceedings The Minerals, Metals & Materials Series Chapter 2 (2020) p. 13
  68. Wang T, Semenov S et al Metall Mater Trans B 50 (6) 3039 (2019)
  69. Titova E A, Galenko P K, Alexandrov D V Journal of Physics and Chemistry of Solids 134 176 (2019)
  70. (PHYSICS, TECHNOLOGIES AND INNOVATION (PTI-2019): Proceedings of the VI International Young Researchers’ Conference) Vol. PHYSICS, TECHNOLOGIES AND INNOVATION (PTI-2019): Proceedings of the VI International Young Researchers’ ConferenceEffect of forced convection on dendrite growth kineticsL. V.Toropova2174 (2019) p. 020177
  71. Alexandrov D V, Alexandrova I V Phil. Trans. R. Soc. A. 377 (2143) 20180209 (2019)
  72. Alexandrov D V, Galenko P K IUTAM Bookseries Vol. IUTAM Symposium on Recent Advances in Moving Boundary Problems in MechanicsSelection Criterion of Stable Mode of Dendritic Growth with n-Fold Symmetry at Arbitrary Péclet Numbers with a Forced Convection34 Chapter 17 (2019) p. 203
  73. (PHYSICS, TECHNOLOGIES AND INNOVATION (PTI-2019): Proceedings of the VI International Young Researchers’ Conference) Vol. PHYSICS, TECHNOLOGIES AND INNOVATION (PTI-2019): Proceedings of the VI International Young Researchers’ Conference3D dendrite shape in the large chemical Péclet number limit in the case of rotational symmetryE. A.Titova2174 (2019) p. 020176
  74. Semyonov V I, Yu Ch A IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 643 (1) 012129 (2019)
  75. Reuther K, Seyring M et al Materialia 8 100457 (2019)
  76. Nabavizadeh S A, Eshraghi M et al International Journal of Multiphase Flow 116 137 (2019)
  77. Titova E A, Alexandrov D V, Galenko P K Russ. Metall. 2018 (8) 737 (2018)
  78. Alexandrov D V, Alexandrova I V, Ivanov A A (AIP Conference Proceedings) Vol. 1978 (2018) p. 470066
  79. Alexandrov D V, Galenko P K J. Phys.: Condens. Matter 30 (10) 105702 (2018)
  80. Galenko P K, Alexandrov D V, Titova E A Phil. Trans. R. Soc. A. 376 (2113) 20170218 (2018)
  81. Makoveeva E V, Alexandrov D V Phil. Trans. R. Soc. A. 376 (2113) 20170327 (2018)
  82. Toropova L V, Alexandrov D V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 2034 (2018) p. 020003
  83. Gao J Phil. Trans. R. Soc. A. 376 (2113) 20170209 (2018)
  84. Kao A, Gao J, Pericleous K Phil. Trans. R. Soc. A. 376 (2113) 20170206 (2018)
  85. Toropova L V, Alexandrov D V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 1997 (2018) p. 020030
  86. Toropova L V (AIP Conference Proceedings) Vol. 2015 (2018) p. 020103
  87. Buchbinder G L, Galenko P K Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 489 149 (2018)
  88. Alexandrov D V, Toropova L V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 1978 (2018) p. 470065
  89. Toropova L V, Alexandrov D V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 1953 (2018) p. 040005
  90. Ruzhitskaya D D, Ryzhikov S B, Ryzhikova Yu V Moscow Univ. Phys. 73 (3) 306 (2018)
  91. Alexandrov D V, Galenko P K, Toropova L V Phil. Trans. R. Soc. A. 376 (2113) 20170215 (2018)
  92. Alexandrov D V, Galenko P K Acta Materialia 137 64 (2017)
  93. Alexandrov D V, Galenko P K Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 469 420 (2017)
  94. Alexandrov D V, Galenko P K Journal of Physics and Chemistry of Solids 108 98 (2017)
  95. Titova E A, Alexandrov D V, Galenko P K IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 192 012025 (2017)
  96. Alexandrov D V, Dubovoi G Yu et al Russ. Metall. 2017 (2) 127 (2017)
  97. Toropova L V, Dubovoi G Yu, Alexandrov D V IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 192 012007 (2017)
  98. Gao J, Kao A et al Journal of Crystal Growth 471 66 (2017)
  99. Buyevich Yu A, Alexandrov D V IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 192 012001 (2017)
  100. Gu Ch, Wei Ya et al Metall Mater Trans B 48 (6) 3388 (2017)
  101. Alexandrov D V, Galenko P K EPL 119 (1) 16001 (2017)
  102. Zhao R, Gao J et al Journal of Crystal Growth 475 354 (2017)
  103. Alexandrov D V, Alexandrova I V (AIP Conference Proceedings) Vol. 1863 (2017) p. 560012
  104. Rodriguez Ju E, Matson D M Acta Materialia 129 408 (2017)
  105. Titova E A, Alexandrov D V, Galenko P K IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 192 012002 (2017)
  106. Galenko P K, Danilov D A et al Journal of Crystal Growth 457 349 (2017)
  107. Alexandrov D V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 1906 (2017) p. 200003
  108. Alexandrov D V, Galenko P K (AIP Conference Proceedings) Vol. 1906 (2017) p. 200004
  109. Gao J, Han M et al Acta Materialia 103 184 (2016)
  110. Alexandrov D V, Danilov D A, Galenko P K International Journal of Heat and Mass Transfer 101 789 (2016)
  111. Galenko P K, Danilov D A, Alexandrov D V International Journal of Heat and Mass Transfer 89 1054 (2015)
  112. Alexandrov D V, Galenko P K Phys. Chem. Chem. Phys. 17 (29) 19149 (2015)

© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение