Математическое моделирование процессов тепло- и массопереноса в условиях интенсивного локального лазерного нагрева многослойной полиметаллической пластины.

Abstract

Проведено математическое моделирование процессов теплопереноса, протекающих совместно в условиях интенсивных фазовых превращений (плавление и испарение металлов) при лазерном воздействии на диметаллическую мишень. По результатам численного моделирования установлено, что мощность лазера оказывает существенное влияние на динамику процесса плавления. Показано, что испарение металла в пограничный слой пластины также может оказывать существенное влияние на характеристики теплопереноса. Установлено, что металлические пары, формируя в пристеночной области газовую смесь могут поглощать лазерное излучение и вызывать явление оптического резонанса при повышении их концентрации критического значения, другими словами, при плавлении металла возможен оптический пробой.

Mathematical modeling of heat transfer processes proceeding together under conditions of intense phase transformations (melting and evaporation of metals) under laser action on a dimetallic target has been carried out. Based on the results of numerical simulation, it is established that the laser power exerts a significant influence on the dynamics of the melting process. It is shown that evaporation of metal in the boundary layer of the plate can also have a significant effect on the heat transfer characteristics. It is established that metal vapors forming a gas mixture in the near-wall region can absorb laser radiation and cause the phenomenon of optical resonance with increasing their critical concentration, in other words, when the metal melts, optical breakdown is possible.