一种测量铸造材料换热系数的装置制造方法及图纸

技术编号:19400897 阅读:22 留言:0更新日期:2018-11-10 06:15
本实用新型专利技术涉及一种测量铸造材料换热系数的装置,包括依次设置并相通的直浇道、浇口窝、第一层横浇道、第二层横浇道、内浇口、合金液稳流结构、测量区、冒口,所述的直浇道垂直设置,呈倒锥形,底部为浇口窝,第一层横浇道、第二层横浇道、内浇口均横向设置,在浇口窝和第一层横浇道之间设置有合金液过滤器,合金液稳流结构、测量区、冒口垂直设置,底部连接内浇口,测量区为垂直设置的板状,热电偶的测量端设置在测量区内。本实用新型专利技术通过设计的浇注系统,使测量区域近似于一维导热状态,根据傅立叶定律,求出合金同造型材料之间的换热系数,且具有结构简单,造型操作容易,适用于多种铸造材料及造型材料间换热系数的测量。

【技术实现步骤摘要】
一种测量铸造材料换热系数的装置
本技术涉及一种测量铸造材料换热系数的装置。
技术介绍
在铸造领域,换热系数是铸造模拟仿真的重要边界条件。由于换热系数测量困难,在现阶段的铸造模拟仿真中,只能够采用软件中给定的参考数值进行铸造模拟仿真。从而降低了模拟仿真的准确性,减弱了模拟仿真对工艺方案设计及改进的指导作用。通过检索查新,本领域已申请的专利包括:一种氟塑料单管烟气换热系数测量系统、一种测量单个纳米颗粒对流换热系数和比热容的方法及系统、一种导线覆冰过程对流换热系数测量装置及测量方法、对流换热系数、对流传质系数测量装置及方法。这些专利的技术方案主要为圆柱形散热模型,该模型在向外进行热量传递时,由内向外散热面积逐渐增加,进行换热系数计算时,增加了换热系数计算的复杂性。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量铸造材料换热系数的装置,具有简化计算模型,结构简单、测量准确的特点。本技术的具体技术方案中,所述的测量铸造材料换热系数的装置包括依次设置并相通的直浇道、浇口窝、第一层横浇道、第二层横浇道、内浇口、合金液稳流结构、测量区、冒口,所述的直浇道垂直设置,呈倒锥形,底部为浇口窝,第一层横浇道、第二层横浇道、内浇口均横向设置,在浇口窝和第一层横浇道之间设置有合金液过滤器,合金液稳流结构、测量区、冒口垂直设置,底部连接内浇口,合金液稳流结构为轴线水平设置的圆柱形,测量区为垂直设置的板状,热电偶的测量端设置在测量区内。所述的浇口窝的深度为15mm~25mm;所述的合金液过滤器为陶瓷过滤器;所述的测量区的板状结构的厚度为10mm~20mm。本技术设计了一套浇注系统,其中直浇道起到盛放合金液,形成充型压头的作用,直浇道呈倒圆锥型;浇口窝起到缓冲金属液的作用,使金属液向下的冲击,转化为横向流动,采用陶瓷过滤器,对合金液进行过滤,以除去氧化夹渣对换热系数测量的影响;第一、二层横浇道对合金液进行分配,使合金液分配更加均匀,设计圆柱形合金液稳流结构,合金液其中充分混合,使进入测量区的合金液温度更加均匀;测量区域呈板状,浇注完成后,合金液向造型材料进行热传导,呈一维导热状态,在测量区可将热电偶放置在所需要的不同深度,进而通过连接快速温度采集设备、补偿导线及计算机用于浇注过程中,将合金液及砂型中指定位置温度的测量及记录。本技术由于将测量位置设计成板状,测量区域的热传导近似为一维导热状态,根据傅立叶定律,单位时间内型砂所吸收的热量等于合金液经接触面向砂型传递的热量,测量数据可知各测量点温度变化情况,进而求得相应的换热系数。因此,本技术通过设计的浇注系统,使测量区域近似于一维导热状态,根据傅立叶定律,通过测量区域内温度的分布情况,推算出界面间传递的热量,从而求出合金同造型材料之间的换热系数。且具有结构简单,造型操作容易,适用于多种铸造材料及造型材料间换热系数的测量;采用快速温度采集设备,能够对温度的变化进行快速反应。本技术可用于测量铸造过程中,型砂-合金、冷铁-合金、冷铁-型砂间的换热系数。附图说明图1为本技术的结构示意图;图2为图1的俯视图。具体实施方式如图所示,测量铸造材料换热系数的装置包括依次设置并相通的直浇道1、浇口窝2、第一层横浇道4、第二层横浇道5、内浇口6、合金液稳流结构7、测量区8、冒口10,所述的直浇道1垂直设置,呈倒锥形,底部为浇口窝2,第一层横浇道4、第二层横浇道5、内浇口6均横向设置,在浇口窝2和第一层横浇道之间设置有合金液过滤器3,合金液稳流结构7、测量区8、冒口10垂直设置,底部连接内浇口6,合金液稳流结构7为轴线水平设置的圆柱形,测量区8为垂直设置的板状,热电偶9的测量端设置在测量区8内。所述的浇口窝的深度为15mm~25mm;所述的合金液过滤器3为陶瓷过滤器;所述的测量区8的板状结构的厚度为10mm~20mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量铸造材料换热系数的装置,其特征在于,所述的装置包括依次设置并相通的直浇道(1)、浇口窝(2)、第一层横浇道(4)、第二层横浇道(5)、内浇口(6)、合金液稳流结构(7)、测量区(8)、冒口(10),所述的直浇道(1)垂直设置,呈倒锥形,底部为浇口窝(2),第一层横浇道(4)、第二层横浇道(5)、内浇口(6)均横向设置,在浇口窝(2)和第一层横浇道之间设置有合金液过滤器(3),合金液稳流结构(7)、测量区(8)、冒口(10)垂直设置,底部连接内浇口(6),合金液稳流结构(7)为轴线水平设置的圆柱形,测量区(8)为垂直设置的板状,热电偶(9)的测量端设置在测量区(8)内。

【技术特征摘要】
1.一种测量铸造材料换热系数的装置,其特征在于,所述的装置包括依次设置并相通的直浇道(1)、浇口窝(2)、第一层横浇道(4)、第二层横浇道(5)、内浇口(6)、合金液稳流结构(7)、测量区(8)、冒口(10),所述的直浇道(1)垂直设置,呈倒锥形,底部为浇口窝(2),第一层横浇道(4)、第二层横浇道(5)、内浇口(6)均横向设置,在浇口窝(2)和第一层横浇道之间设置有合金液过滤器(3),合金液稳流结构(7)、测量区(8)、冒口(10)垂直设置,底部连接内浇口...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏峰张永张爽魏生学燕伟刘洪汇
申请(专利权)人:中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
类型:新型
国别省市:黑龙江,23

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