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焓-多孔介质法在固液相变界面研究中的应用OA

Application of the enthalpy-porosity method in studies on solid-liquid phase change interfaces

中文摘要英文摘要

固液相变是材料科学研究中的基础问题,固液界面的数值模拟对于大尺寸、高质量晶体生长具有重要意义.焓-多孔介质法对计算域采用统一的控制方程求解,不需要单独跟踪固液界面,能够解决具有复杂界面的相变问题.本文阐述了利用焓-多孔介质法处理固液相变界面的基本原理与数值方法,通过列举若干实验和计算结果,分析该方法的有效性,并介绍了其在晶体生长领域的应用.焓-多孔介质法具有方法简单、可靠等特点,为众多领域固液相变的研究提供了一种有效的数值计算手段.

Solid-liquid phase transition is a fundamental problem in material science research,and numerical simulation of solid-liquid interfaces is of great significance for the growth of large-size and high-quality crystals.The enthalpy-porosity method uses a unified control equation to solve problems in the liquid and solid computational domains,without the need to track the liquid-solid interface separately,which can solve phase transition problems with complex interfaces.This paper comprehensively introduces the basic principle and numerical methods of the enthalpy-porosity method to deal with solid-liquid interfaces.By giving several examples of experimental and calculated results,the effectiveness of the method is evaluated,and its application in the field of crystal growth is introduced.It is shown that the enthalpy-porosity method has the characteristics of simplicity and reliability,providing an effective numerical calculation method for the studies of solid-liquid phase transitions in many fields.

王瑞仙;杨明亮;何異;孙贵华;张庆礼

中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽 合肥 230031||中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031||先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽 合肥 230031||中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031||先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽 合肥 230031||中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031||先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031||先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031||先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037

数理科学

固液界面焓-多孔介质法晶体生长数值计算

solid-liquid interfaceenthalpy-porosity methodcrystal growthnumerical simulation

《量子电子学报》 2026 (3)

327-336,10

国家重点研发计划(2022YFB3605700),国家自然科学基金(52272011,11875248),安徽省实验室重点基金(AHL20220ZR04)

10.3969/j.issn.1007-5461.2026.03.001

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