方程式(118)给出的是各参量之间的最普遍关系,它可以确定一切固体内的导热现象。
因此,导热微分方程可以用来确定铸件和铸型的温度场。由于导热微分方程式是一个基本方
程式,用它来解决某一具体问题时,为了使方程式的解
确实成为该具体问题的解,就必须对基本方程式补充一
些附加条件。这些附加条件就是一般所说的单值性条件。
它们把所研究的特殊问题从普遍现象中区别出来。
在不稳定导热(tτ≠0)的情况下,导热微分方程的解
具有非常复杂的形式。目前只能用来解决某些特殊的问
题。例如,对于形状最简单的物体 (如平壁、圆柱、
球),它们的温度场都是一维的,可以得到解决。
铸件的凝固实际上是不会进行的。所以增加过热程度,相当于提高了铸型的温度,使铸件的温度梯度减小。
在金属型铸造中,由于铸型具有较大的导热能力,而过热热量所占比重又很少,能够迅
速传导出去,所以浇注温度的影响不十分明显。
(4)铸件结构的影响 厚壁铸件比薄壁件含有更多的热量,当凝固层逐渐向中心推进
时,必然要把铸型加热到更高的温度。铸件越厚大,温度梯度就越小。薄壁件比厚壁件的温
度梯度大。铸件的性质复杂程度也对温度场有较大的影响,铸件的棱角和弯曲表面与平面壁
的散热条件不同,在铸件表面积相同的情况下,向外部凸出的曲面,如球面、圆柱表面、L
形铸件的外角。
这些杂质往往不只是一种,而是多种多样的,它们在液体中不会很均匀地分布。它们的存在方式也是不同的,有的以溶质方式,有的与其他原子形成某些化合物 (液态、固态或气态的夹杂物)。下面先就一个最简单的模型作一分析,假定液体中只存在一种杂质原子。当金属中存在第二种原子时 (如合金),情况就复杂多了。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力是不同的,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原子排挤到别处。因此,在游动集团中有的A种原子多,有的B种原子多,即游动集团之间存在着成分不均匀性,称为 “浓度起伏”。