波浪瓦壓瓦機(jī)

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下面以半無限大的鑄件為例，運(yùn)用導(dǎo)熱微分方程式

求鑄件和鑄型中的溫度場。

假設(shè)具有一個平面的半無限大鑄件在半無限大的鑄

型中冷卻，如圖１２３所示。鑄件和鑄型的材料是均質(zhì)

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的，其熱擴(kuò)散率α１ 和α２ 近似地為不隨溫度變化的定值，鑄型的初始溫度為ｔ２０，并設(shè)液態(tài)金

屬充滿鑄型后立即停止流動，且各處溫度均勻，即鑄件的初始溫度為ｔ１０，將坐標(biāo)的原點(diǎn)設(shè)

在鑄件與鑄型的接觸面上。在這種情況下，鑄件和鑄型任意一點(diǎn)的溫度ｔ與ｙ和ｚ無關(guān)，為

一維導(dǎo)熱問題。

因此，實(shí)際金屬和合金的液體結(jié)構(gòu)中存在著兩種起伏：一種是能

量起伏，表現(xiàn)為各個原子間能量的不同和各個原子集團(tuán)間尺寸的不同；另一種是濃度起伏，

表現(xiàn)為各個原子集團(tuán)之間成分的不同。

如果ＡＢ原子間的結(jié)合力較強(qiáng)，則足以在液體中形成新的化學(xué)鍵，在熱運(yùn)動的作用下，

出現(xiàn)時而化合，時而分解的分子，也可稱為臨時的不穩(wěn)定化合物，或者在低溫時化合，在高

溫時分解。例如，硫在鐵液中高溫時可以完全溶解，而在較低溫度下則可能析出ＦｅＳ。當(dāng)

ＡＢ原子間或同類原子間結(jié)合非常強(qiáng)時，則可以形成比較強(qiáng)而穩(wěn)定的結(jié)合，在液體中就出現(xiàn)

新的固相 （如氧在鋁中形成Ａｌ２Ｏ３，氧與鐵中的硅形成ＳｉＯ２ 等）或氣相。

３黏度對液態(tài)形成過程的影響

（１）對液態(tài)金屬流態(tài)的影響　流體的流態(tài)決定于雷諾

數(shù)Ｒｅ。據(jù)流體力學(xué)，臨界雷諾數(shù)Ｒｅ臨等于２３００，Ｒｅ＞２３００

為紊流，

從以上二式得知，ｆ層 ∝η，而ｆ紊 ∝η０．２

?？梢?，液態(tài)金屬的流動阻力在層流時受黏度的

影響遠(yuǎn)比在紊流時的大。液態(tài)金屬的動力黏度一般都大于水的動力黏度，但它們的運(yùn)動黏度

和水的接近。所以，一般澆注情況下，液態(tài)金屬在澆注系統(tǒng)和型腔中的流動皆為紊流。在型

腔的細(xì)薄部分，或在充型的后期，由于流速顯著下降，才呈層流流動。