当我们谈论铸件浇注时,我们一直在谈论层流而不是湍流。 那么,什么是层流和湍流呢?
层流和湍流实际上是工程流体力学中的两个术语。 它讲述的是粘性流体在圆管中流动的形状。
根据工程流体力学,粘性流体的流动形态分为三类:层流、湍流(湍流)和过渡流。
1、层流:液体分层流动,相邻两层液体仅相互滑动,流动层间无横向混合。
2.湍流(turbulent flow):当流体流速超过一定值时,流体不再保持层状流动,而可能向各个方向运动,具有垂直于管轴方向的分量速度,流动层次会很混乱,并且可能会有涡流层流和紊流的区别,这种流动状态称为湍流。
湍流比层流消耗更多的能量。 湍流区别于层流的特征之一是它能产生声音。
3、过渡流:介于层流和湍流之间的流动状态非常不稳定,称为过渡流。
图1、层流法
那么层流和紊流的区别,层流法有哪些好处呢? 铸造时为什么要金属液呈层流流动?
首先,从层流的定义来看,流体层与层之间只是相互滑动,没有扰动,所以相对流动是稳定的,层与层之间的流速是不同的。 ,管壁处的速度为零。
在铸造和浇注过程中,难免会产生夹杂物和气体。 由于金属液流动顺畅,夹杂物和气体的密度一般低于金属液,层间速度差,都有助于气体和夹杂物上浮,避免铸件产生气孔和夹杂缺陷。
因此,在铸造生产中,应尽量使金属液保持层流状态,这对铸件质量有很大帮助。
那么,在实际生产中如何实现层流浇注呢?
1、尽量采用底部浇注系统或阶梯式浇注系统,保证金属液接近层流。
图 2. 底部浇注系统
图3、阶梯浇注系统
2、减少金属液浇注时的落差,使金属液流动顺畅。
图4、低落差使浇注顺畅
3、合理设计的池式浇口杯,减少湍流范围。
图5、水池浇口杯
4、设计带斜度的浇口,使金属液保持充盈状态,减少紊流。 图中一
图6,浇口
5、浇口连接部分的平滑过渡,减少了金属液对模具的冲击而引起紊流。
6、倾斜浇注,降低浇注速度,使金属液的流动类似于层流。
图7、倾斜浇注