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德国Aachen大学的Sahm两相流理论

发布时间:2017-07-07

德国Aachen大学的Sahm等利用两相流理论对射砂过程进行了初步研究

在他们的模型中,将气体作为流体相,而将砂粒作为固体相,采用双流体数学模型来进行计算。他们一共采用了四个方程式:流体相和颗粒相的质量守恒方程式、流体相和颗粒相的动量守恒方程式。在考虑砂粒之间的相互作用力时,也采用了“颗粒温度”的概念。但是在Sahm的文章中,并没有提到如何来计算“颗粒温度”,只是简单提到与颗粒运动的动能有关。他们认为,当颗粒相的体积分数较小时,颗粒之间的相互作用力主要为颗粒之间互相碰撞所产生的力,而到了射砂过程的后期,在颗粒相体积分数较大的情况下,起主要作用的力是颗粒和颗粒之间的摩擦力。利用一个简单的圆筒型芯盒,他们对数值模拟的结果进行了检验。结果表明,在砂流充填芯盒的过程中,试验结果和计算结果的趋势是吻合的。

1、原材料。主要指射芯用砂的影响。射芯过程多采用树脂砂,与粘土砂的性能差别比较大。主要的影响因素为树脂砂的“可射砂性”,这是由芯砂的流动性、湿态强度以及树脂的特性等因素所决定的。

2、设备。主要指射芯机的影响。射芯机对射芯过程的影响主要包括压力罐对射芯过程的影响、射砂头结构(射砂筒形状)对射砂过程的影响、射砂阀门对射芯过程的影响。

3、工艺参数和工装参数的影响。工艺参数对射芯过程有着明显的影响,同时工艺参数和制芯方法有密切的关系。不同制芯方法采用的生产工艺不同,所使用的工艺参数也不同,例如射砂时间以及射砂压力等。工装参数主要指芯盒结构,包括排气塞的位置,射砂孔的位置以及大小。它们都会对射芯过程产生不同程度的影响,从而影响砂芯的密度分布。


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