Численное моделирование процесса распространение и осаждения аблированных частиц в схеме прямого лазерного напыления

В данной работе рассмотрены результаты экспериментальных и теоретических исследований процессов распространения и осаждения лазерно-индуцированной плазмы в задаче прямого лазерного напыления. Исследования проводились при воздействии лазерного излучения на углеродную мишень в присутствии атмосферного воздуха. Для управления процессом распространения плазмы была разработана специальная экспериментальная схема, позволяющая создавать газодинамический канал с изменяемой геометрией. Исследование поверхности холодной подложки после лазерного воздействия позволило определить наличие различных зон осаждения, формирование которых может быть объяснено особенностями плазмодинамических процессов. Для моделирования процесса распространения плазмы была предложена математическая модель, основанная на гидродинамическом подходе. Предложенная модель позволяет определить возникающие особенности в распространении потока вблизи поверхности подложки. На основе модельного потенциала Леннарда-Джонса с использованием образующихся линий тока проведены расчеты размеров возможных областей осаждения продуктов лазерной абляции.