Numerical Simulation of the Melting of Particles Injected in a Plasma Jet

Abstract

Este trabajo presenta la simulación numérica de la fusión de una partícula inyectada en un jet de plasma. Este proceso es hoy en día aplicado para producir capas o recubrimientos delgados sobre componentes mecánicos metálicos, con el objetivo de mejorar su resistencia superficial frente a diferentes fenómenos tales como corrosión, temperatura y desgaste. En este trabajo se estudió la transferencia de calor incluyendo cambio de fase, de una partícula bimaterial compuesta por un centro metálico de hierro recubierto por una capa protectora de alúmina cerámica, dentro de un jet de plasma. El modelo numérico tomó en cuenta las condiciones ambientales a lo largo de toda su trayectoria en el jet. La simulación numérica de este problema fue realizada mediante una formulación de elementos finitos con cambio de fase que retiene como variable única la temperatura. Los resultados obtenidos mediante esta metodología describieron satisfactoriamente el proceso de fusión de la partícula. En particular, se describe la evolución del cambio de fase de la partícula bimaterial considerando el efecto producido por su movimiento en el ambiente gaseoso. Además, los resultados numéricos presentan concordancia con los presentados en la literatura utilizando una formulación de volúmenes finitos basada en la entalpía. Palabras clave: Cambio de fase, transferencia de calor, partícula bimaterial, plasma.

Review of the Scalable Core–Shell Synthesis Methods: The Improvements of Li‐Ion Battery Electrochemistry and Cycling Stability

“…The degree of coverage at the surface of the core material particles in the core–shell structure depends on several factors, including: i) the required particle size ratio of the core to shell being greater than 10:1; ii) the properties of the shell material; iii) the relative adhesive properties of the core and shell particles; iv) adjusting the distance between the press head and scraper and the chamber wall; and v) the energy input from the machine. [ 270 ]…”