Задача № 5. Моделирование потока расплава в канале литниковой системы по критерию Фруда.

В потоке расплава в канале литниковой системы (например стояк, литниковый ход и т.п.)происходят процессы взаимного перемешивания слоев жидкости, растворения частиц модификатора, прогрев стенок формы расплавом и т.д. Полное моделирование этих процессов невозможно, поэтому прибегают к приближенному моделированию. Одним из таких способов является моделирование по критерию Фруда.

где - скорость потока расплава, м/с;

- ускорение силы тяжести, м/с²;

- характерный размер (длина, диаметр) модели, м.

Моделирование по критерию Фруда применяется в случаях, когда в изучаемом процессе важным является соотношение между скоростью потока и ускорением силы тяжести /3/. Для натуры и модели равенство критериев Фруда можно записать следующим образом:

или

Задача формулируется так:

А) если известны скорости потоков расплава натуры и модели , а также длинна литникового канала натуры , то необходимо найти длину литникового канала модели . Из предыдущего выражения для равенства критериев Фруда модели и натуры

Таблица 2.5а – Многовариантные задания к задаче № 5 по вычислению с помощью критерия Фруда длины литникового канала модели.

Пример решения варианта I по таблице 2.5а

см.

б) если известны длины литниковых каналов натуры и модели , а также скорость потока расплава натуры , то необходимо найти скорость потока расплава в канале литникового хода модели из предыдущего выражения равенства критериев Фруда модели и натуры.

или .

Таблица 2.5б – Многовариантные задания к задаче № 5 по вычислению с помощью критерия Фруда скорости потока расплава на модели.

Пример решения варианта I по таблице 2.5 б

см/с.

Ответ: а) = 6,0 см б) = 75,5 см/с.