【原】层流，我们需要你

我们在谈到铸件浇注时一直在讲要层流浇注，不要紊流浇注，那么，什么是层流和紊流哪?

层流和紊流实际上是两个工程流体力学词语。它所讲述的是粘性流体在圆管中流动的形态。

按照工程流体力学，粘性流体的流动形态分为三类：层流、湍流（紊流）、过渡流动。

1.层流：液体分层流动，相临两层液体间只作相互滑动，流层间没有横向混杂。

2.湍流（紊流）：当流体流速超过某一数值时，流体不再保持分层流动，而可能向各个方向运动，有垂直于管轴方向的分速度，各流层将混淆起来，并有可能出现涡流，这种流动状态叫湍流。

流体作湍流时所消耗的能量比层流多，湍流区别于层流的特点之一是它能发出声音。

3.过渡流动：介于层流与湍流间的流动状态很不稳定，称为过渡流动。

图一，层流方式

那么，层流方式有什么好处?为什么在铸造浇注时希望金属液以层流的方式?

首先，从层流的定义看，流体层与层之间只有相互滑动，没有扰动，所以，相对流动平稳，而且层与层之间流速不同，管中间速度最大，越往管壁，速度越小，到管壁处速度为零。

在铸造浇注时，难免会产生夹杂以及气体。由于金属液的平稳流动，加上夹杂以及气体的密度一般小于金属液的密度，以及层间的速度差，都会助力气体以及夹杂上浮，避免铸件产生气孔以及夹杂缺陷。

因此，在铸造生产中应尽可能使金属液处于层流状态，那么，对于铸件的质量提高将起到很大的帮助。

那么，在实际生产中如何实现层流浇注哪?

1.尽量采用底注式浇注系统或阶梯式浇注系统，确保金属液近似层流。

图二，底注式浇注系统

图三，阶梯式浇注系统

2.降低金属液浇注时落差，使金属液流动平稳。

图四，低落差使浇注平稳

3.设计合理的池型浇口杯，减少紊流范围。

图五，池型浇口杯

4.设计带斜度的直浇道，使金属液处于充满状态，减少紊流。图中a

图六，直浇道

5.浇口连接部位圆滑过渡，减少金属液对铸型冲击，引起紊流。

6.倾斜浇注，降低浇注速度，使金属液流动近似层流。

图七，倾斜浇注

以上就是今天给大家分享的内容，谢谢大家。