速度与压力的关系.doc

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1、速度与压力的关系根据流体力学的论述，伯努利定理适用于理想流体和稳定流动，其方程式为：      p/ρ+gz+1/2q2=Const它是一维流动问题中最重要的一个关系，而且在整个流体力学的领域里也具有根本的重要性。它是一个能量守恒的表达式，因为每一项都代表单位质量的能量：第一项是压力所做的功，每二项是由于重力而引起的势能，而第三项是动能。于是，按照压铸过程的金属流动来看，压室内熔融金属从冲头速度加速到内浇口的过程，便可根据伯努利方程式列出如下的表示式，即pn/ρ+ghn+1/2v2n=pb/ρ+ghs+1/2v2c   式

2、中pn—内浇口处通过金属流之前的压力（公斤/厘米2）   ρ—熔融金属的密度（公斤/厘米3）    g—重力加速度（981厘米/秒2）    hn—内浇口压力头高度（厘米）    vn—内浇口速度（厘米/秒）    pb—压室内作用于金属上的压力（公斤/厘米2），此处实为填充比压，符号应为pbc，但为叙述方便，直接用pb列出    hs—压室的压力头高度（厘米）    vc—冲头速度（厘米/秒）但是，对于压铸过程来说，对上述表示式可作如下的分析：   内浇口处通过金属流之前的压力pn，在模具上开有足够的排气道的情况下，相当

3、于大气压力，而压室内作用于金属上地压力pb（实为填充比压）则甚大于大气压力，故移项后，pb-pn的差值与pb十分接近，所以pn项可忽略不计。 　内浇口的压力头高度hn和压室的压力头高度相差只有几厘米，因此，可按相等看待，在等式的两边的抵消而消除。冲头速度vc与内浇口速度vn相比，由于面积FS和Fn相差十几倍甚至几十倍，故冲头速度总是比内浇口速度小十几倍或几十倍，况且在伯努利方程式中还是一个平方数，因此，vc也不予计入。于是，表示式可简化为      1/2v2n=pb/ρ即      vn=(2pb/ρ)1/2   当密度

4、ρ用比重r来表示，即ρ=r/g所以，内浇口速度vn与压力（填充比压）的关系式便可写成      Vn=(2gpb/r)1/2   但是，熔融金属毕竟不同于理想流体，熔融金属本身的物理特性（粘性、表面张力、内磨擦等）造成的速度损失必须加以考虑，同时，金属的流动还与浇道几何形状、流动规律（撞击、转向、气体阻碍等）有关，这些都是使速度损失的因素。因此，设η为流动时受到各种影响而使速度降低的总的系数。并称之为阻力系数。这个阻力系数可大致地定为0.358。于是内浇口速度与比压的关系在计入阻力系数后的计算式为：vn=0.358(2gp

5、b/r)1/2  当内浇口速度已经选定，则比压pb（实为填充比压pbc）可由下式求得pb=v2nr/(2g*0.3582)生产中，由于机器的驱动系统、传动机构中的压力均有损失，阀门的开闭可能滞后，机器运动零部件惯性、运动时的各种摩擦阻力以及压力液的泄露等等因素的存在，使填充比压和冲头速度都有所损失，而损失的程度，则是以机器的效能而定，这种效能可以通过仪器测定。调节机器时，预定的压力（比压）和冲头速度便根据损失的程度，按计算出的压力适当加大，从而冲头速度也随之得到补偿。