Abstract
本文將分析金屬模內融熔金屬水平進行中管流之固化過程。考慮一具細小管徑的金屬模子，保持在低於工作流體凝固點以下的起始溫度。純質的過熱液態金屬在保持等金屬頭下自進口處灌模而進入模內。由於低黏度的特性，假設其速度分佈為緩流型，另外，自然對流，流體的過冷情形，模子與流體或固體間的接觸熱阻及因固體隨時間增加而厚度累積，造成管徑縮小面產生的加速效應，皆假設可忽略不計。在理論分析中，利用焓公式來處理在固化過程中因釋放潛熱，造成溫度函數的焓產生不連續現象而增加能量方程式的非線性程度。焓公式的特性就是將潛熱自焓中分離出來，成為根源項的一部份。在二維的數值計算過程中，無因次的線熱就等於控制體積內液體所佔的面積比，其值必須由控制點及相鄰各點的溫度經內插後求得。當液態金屬的溫度，因熱傳於模子而低於凝固點溫度時，會先在管壁上形成固體。凝固的固體隨時間增加而累積其厚度，最後在某處將整個孔道堵死。而流體所流及之總長即為穿透長度。由於孔道的堵塞而使流體停止流動，同時進口處停止灌模而保持絕熱狀態，此時，整個熱傳機構，成為純熱傳導問題。自灌模到孔道內的流體全部固化所花的時間及各時刻的溫度分佈，在本文中均可解得。