Mathematical modelling of macrosegregation in binary alloys induced by convection (2021)
- Authors:
- Autor USP: ASSUNÇÃO JUNIOR, MILTON DE OLIVEIRA - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SME
- Subjects: SOLIDIFICAÇÃO; MODELOS MATEMÁTICOS; MÉTODOS NUMÉRICOS
- Keywords: Macrosegregação; Macrosegregation; Similaridade; Similarity solution; Solidification
- Language: Inglês
- Abstract: A macrosegregação em lingotes de ligas metálicas pode influenciar de maneira significativa a qualidade da produção. Tal defeito se caracteriza pela severa variação química do material em escala macroscópica, enquanto lingotes de grandes dimensões podem ainda ser afetados por cavidade de encolhimento desenvolvida ao longo da porção central. Prever suas ocorrências por meio de simulações computacionais é uma tarefa que deve ser aperfeiçoada. Esta tese apresenta: um modelo matemático 2D para a formação da cavidade central utilizando balanço de massa e conservação de energia com calor latente no termo fonte, capaz de verificar numericamente a eficácia de aparatos atualmente usados pela indústria para reduzir a profundidade da cavidade; um modelo de macrosegegação 2D com formulação de domínio único incluindo momento, calor, massa e conservação de soluto, o qual reproduz dados presentes na literatura; e por último, um novo modelo de macrosegreação 1D sujeito à contração, consistindo em três regiões distintas limitadas por três interfaces móveis, para o qual uma solução por similaridade válida para tempos pequenos foi obtida e validada por dados numéricos disponíveis na literatura, servindo como condição inicial para o problema não-similar usado para traçar diretrizes que podem, em certas circunstâncias, reduzir o desvio padrão sobre a concentração inicial de soluto em até 40%.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2021
- Data da defesa: 22.02.2021
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ABNT
ASSUNÇÃO JUNIOR, Milton de Oliveira. Mathematical modelling of macrosegregation in binary alloys induced by convection. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27042021-124813/. Acesso em: 04 ago. 2025. -
APA
Assunção Junior, M. de O. (2021). Mathematical modelling of macrosegregation in binary alloys induced by convection (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27042021-124813/ -
NLM
Assunção Junior M de O. Mathematical modelling of macrosegregation in binary alloys induced by convection [Internet]. 2021 ;[citado 2025 ago. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27042021-124813/ -
Vancouver
Assunção Junior M de O. Mathematical modelling of macrosegregation in binary alloys induced by convection [Internet]. 2021 ;[citado 2025 ago. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-27042021-124813/ - Modelagem matemática de baterias redox de vanádio
- On the significance of sulphuric acid dissociation in the modelling of vanadium redox flow batteries
- On small-time similarity-solution behaviour in the solidification shrinkage of binary alloys
- A compact FEM implementation for parabolic integro-differential equations in 2D
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