摘要：El campo térmico generado por el movimiento de una interfase de
solidificación hacia una partícula esférica fue modelado dinámicamente para
estudiar las deformaciones de la interfase en relación con las diferentes
propiedades térmicas de la partícula en una matriz sólido-líquida. La simetría
del sistema permitió emplear un modelo de simetría axial en dos dimensiones. La
simulación se realizó empleando análisis por elementos finitos. Los resultados
muestran una deformación cóncava de la interfase cuando la partícula presenta
mayor conductividad térmica que la matriz, y una interfase convexa en el caso
contrario. El caso límite, cuando matriz y partícula tienen el mismo valor de
conductividad térmica la interfase de solidificación es plana. Además, se
estudiaron las fuerzas de arrastre que actúan sobre la partícula cuando la
interfase de solidificación plana. Para ello se empleó un modelo de flujo de
fluidos en estado estacionario con la partícula ubicada a diferentes distancias
de la interfase y con diferentes velocidades de avance de la interfase de
solidificación. Los valores obtenidos se compararon con los obtenidos por la
ecuación de Stokes modificada. Se utiliza el modelo de Lifshitz-Van der Waals
para calcular las fuerzas de repulsión y se observa que, a bajos valores de la
fuerza de repulsión la separación de equilibrio para que se produzca el estado
estacionario de pushing es menor en el modelo simulado que el modelo de Stokes,
en cambio a mayores valores de la fuerza de repulsión ambos modelos son indican
una separación de equilibrio aproximadamente iguales, independientemente de la
velocidad de la interfase.
