Математическое моделирование плавления вольфрама при воздействии лазерного импульса

Работа посвящена математическому моделированию процесса плавления в образце под воздействием импульсной тепловой нагрузки на основе решения двухфазной задачи Стефана. Численная модель основана на подходе Самарского, что позволяет не выделять свободную границу во время расчета. Учет аксиально-симметричной геометрии позволил показать, что на испарение расходуется около четверти падающей энергии в центре области расплава. Это в пять раз больше, чем дают оценки, основанные на решении одномерного уравнения теплопроводности. В случае учета испарения вещества получено хорошее соответствие расчетных и экспериментальных температуры остывающей поверхности и скорости сужения области расплава. Результаты математического моделирования подтвердили существование режима охлаждения испарением при нагреве вольфрама электронным пучком существенно выше порога плавления.