论文：速度与压力的关系

论文：速度与压力的关系 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 p n/ρ+gh n+1/2v2 n=p b/ρ+gh s+1/2v2 c 式中p n —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 ) h n —内浇口压力头高度(厘米) v n —内浇口速度(厘米/秒) p b —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pb c，但为叙述方便，直接用p b列出 h s —压室的压力头高度(厘米) v c —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: 内浇口处通过金属流之前的压力p n，在模具上开有足够的排气道的情况下，相当于大气压力，而压室内作用于金属上地压力p b(实为填充比压)则甚大于大气压力，故移项后，p b-p n的差值与p b十分接近，所以p n项可忽略不计。 内浇口的压力头高度h n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v c与内浇口速度v n相比，由于面积F S和F n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，v c也不予计入。 于是，表示式可简化为 1/2v2 n = p b /ρ 即 v n=(2p b/ρ)1/2 当密度ρ用比重r来表示，即 ρ=r/g 所以，内浇口速度 v n与压力(填充比压)的关系式便可写成 V n=(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: v n=0.358(2gpb/r)1/2 当内浇口速度已经选定，则比压p b(实为填充比压pb c)可由下式求得 p b=v2 nr/(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。