枝晶和气孔演化规律的格子Boltzmann方法数值模拟

枝晶和气孔演化规律的格子Boltzmann方法数值模拟摘要枝晶生长和气孔演化是材料科学领域的重要研究方向。本文采用格子Boltzmann方法数值模拟了枝晶生长和气孔演化的规律，分析了它们的动力学行为和

Boltzmann 枝晶和气孔演化规律的格子方法数值模 拟 摘要 枝晶生长和气孔演化是材料科学领域的重要研究方向。本文采用格 Boltzmann 子方法数值模拟了枝晶生长和气孔演化的规律，分析了它们 的动力学行为和影响因素。结果发现，枝晶生长受到温度梯度、过饱和 度和表面张力等因素的影响，而气孔演化则主要受到压力和溶质浓度的 影响。本研究对于深入理解晶体生长和材料性质的改善具有重要价值。 Boltzmann 关键词：枝晶生长；气孔演化；格子方法；数值模拟。 Abstract The growth of dendrites and the evolution of pores are important research directions in the field of materials science. In this paper, the lattice Boltzmann method is used to numerically simulate the laws of dendrite growth and pore evolution, and to analyze their kinetic behaviors and influencing factors. The results show that dendrite growth is affected by temperature gradient, supersaturation, and surface tension, while pore evolution is mainly affected by pressure and solute concentration. This study has important value for adeep understanding of crystal growth and the improvement of material properties. Keywords: dendrite growth; pore evolution; lattice Boltzmann method; numerical simulation. 一、引言 枝晶生长和气孔演化是材料科学领域的重要研究方向。枝晶生长是 许多固体材料生长过程中的基本行为，对于理解固体的物理和化学性质 具有重要意义。气孔（或孔隙）在材料中普遍存在，对于材料的力学性 能、热传导和气体渗透性等方面产生重大影响。因此，研究枝晶生长和 气孔演化的规律具有重要意义。 目前，研究枝晶生长和气孔演化的实验方法存在一定的局限性，并