【技術電子報】應用福祿數(Froude Number)判斷依據於鑄造充型過程中的質量評估

作者：Carl Reilly

Supervisor: Dr. Mark Jolly

Co Supervisor: Prof Nick Green

The University of Birmingham

使用軟體：FLOW-3D

研究採用的澆鑄模型

從以往的研究中，已經得知在澆鑄系統控制良好下，鑄件的品質可以進行控制。

動畫1.不良的澆鑄過程(X-Ray)

動畫2.良好的澆鑄過程(X-Ray)

氧化膜的形成原因

氧化膜缺陷

氧化膜的形成原因

什麼是福祿數(Froude Number)?

福祿數是流體質點加速度產生的作用力，以及重力形成的作用力比值的指標。

Froude Number 可以用來判斷流體卷氣的程度。當 Froude Number > 1.7 時，流體就會卷氣，當 Froude Number 在 4~12 之間時，流體會呈現高度卷氣。

利用 FLOW-3D 的客製化功能，研究採用自行開發的副程式套入計算。

FLOW-3D 網格設定

分析後結果判定的重點

FLOW-3D 分析的相關設定條件

動畫3.最佳設計 - 125mm Sump (Smallest Sump)and100mm In-Gate (Largest)

動畫4.最差設計 - 500mm Sump (Largest) and 25mm In-Gate (Smallest)

註：自 FLOW-3D V9.3 版之後， Froude Number 可在輸出選項中選擇輸出（不需要再自行撰寫客製化程式）