5.2. Заливка форм и замер величины жидкотекучести

Плавка металла осуществляется в печи под руководством преподавателя. Перед заливкой пробы отверстие стояка в чаше закрывается стопором, который вынимается после полного заполнения чаши. Контроль температуры металла производится в чаше термопарой погружения.

Первая форма заливается наиболее перегретым металлом, следующие – все более холодным. При заливке необходимо следить, чтобы чаша все время была заполнена полностью с целью стабилизации действующего напора Н.

После полного затвердевания металла форму выбивают, а охлажденную пробу очищают от смеси. По количеству выступов на спирали определяется ее длина, т. е. величина жидкотекучести Y. Полученные данные заносят в табл.1

Влияние на величину жидкотекучести

Таблица 1

Сплав	№пробы	Температура заливки, ºС	Жидкотекучесть, см	примечание

Одновременно на пробах замеряются: размеры поперечного сечения спирального канала, диаметр стояка D_ст, длина стояка L_ст, расстояние от уровня зеркала металла в чаше до оси спирального канала Н.

Рис.3 Спиральная проба на жидкотекучесть:

а – собранная форма; б – спиральный канал

6.Обработка результатов эксперимента и их обсуждение

6.1. Расчет скорости течения в рабочем канале

Расчет гидродинамического сопротивления системы может быть, применительно к спиральной пробе, сделан по формуле:

, (16)

где и - коэффициенты сопротивления на входе в стояк и повороте в спиральный канал;

и - площади поперечного сечения стояка и спирального канала, м²;

l_ст – длина стояка, м;

l_р - средняя длина потока в спиральном канале в процессе его заполнения, м;

- эквивалентный гидравлический диаметр спирального канала, м;

- диаметр стояка, м;

- коэффициент гидравлического трения для стенок песчаной формы.

Принимаем по справочным данным [3]:

=0,5; =2; =0,04. Площади и рассчитывают по размерам сечения соответствующих каналов. Величина ( - параметр сечения канала); .

Скорость потока в спиральном канале рассчитывается по формуле:

, м/с (17)

По справочным данным задается коэффициент кинематической вязкости сплава, ν (м²/с), и находится величина числа Рейнольдса

, (18)

Характеризующего режим течения, делается заключение о степени турбулентности потока. Полученные данные заносятся в табл.2. В случае чистых металлов, эвтектических или узкоинтервальных сплавов рассчитанные величины и Re относятся только к первому периоду течения.

Таблица 2

Гидравлические и теплофизические характеристики течения металла в пробе

Характеристика	Единица измерения	№ пробы			Среднее значение
		1	2	3
Коэффициент гидродинамического сопротивления
Скорость потока металла в рабочем канале	м/с
Коэффициент теплоотдачи по формуле (22)
Число Рейнольдса Re
Число Пекле Pe
Коэффициент теплоотдачи по формулам (26) или (27)