凝固时的扩散效应

具有明确边界条件的多组元体系在凝固时,溶液内的热量和质量输运方程的严格求解非常困难,因此简化方程是十分必要的.本文在普适流体力学方程的基础上,采用表征流体特征的无量纲参数和适当的边界条件,简化了扩散方程.证实了简化后的质量扩散模型在凝固现象中的物理有效性.指出由扩散引起的整体流的实质是微对流,它环绕着固液界面流动,并限制在质量边界层内,即固液界面溶液一侧溶质浓度有显著变化的区域内.我们的氧化物晶体生长实验结果已经证实了上述结论的正确性.为了强调质量流的物理概念,讨论采用了二维双组元模型.