,1088, 北京科技大学学报 第33卷 表3各吹气位置方案下所对应的吹气位置的权值 2000 Tab 3 Corresponding weights of installation positions of pur 1600 gngp山gs 吹气位置 lHo W 1200 W ① 3.085 0.100 1.260 800 ② 3.112 0.253 1.790 400 ③ 3.146 0.443 2.774 ④ 3.161 0.530 3.387 0612345678 ①+⑤ 3.147 0.451 2.823 图4HW的关系图 ③+0 3.167 0.566 3.684 Fig 4 Relationship between Ho and W ②+⑦ 3.150 0.467 2.931 ④+⑧ 3.209 0.800 6.315 立 指标与影响因素之间的特征数方程为 60 gH=0.496+0.524lgπp+0.295lg(Fr×10)+ 0.1771gW+1.073grH (5) 020 即 H=3.133元g24(Fr'X10)0.2w.1743(6) 逐步回归分析给出的各影响因素对评价指标的显著 吹气位置方案 性(P值如表4所列，由表4可知，各影响因素对 图5各吹气位置时的混匀时间 评价指标的影响均显著（即P值均小于0.05）：在本 Fi5 M ixing time at different plug positions 研究中各因素的变化幅度下，各因素对评价指标影 性准数呈指数增加.图7为吹气流量Qm与混匀时 响的显著性大小排序为液气密度比、修正弗劳德准 间的关系图（其他变量取平均值）可以看出：气体 数、熔池深径比和吹气位置.由此说明，若采用单种 流量和混匀时间有显著的负相关性，随着流量的增 气体进行模拟实验，实验结果必然与原型之间有一 加，混匀时间减小效果显著；特别在流量比较小的时 定的误差 候，增加流量能大大的减少混匀时间，当显示流量 表4各影响因素对评价指标的显著性 小于350L·h(对应的生产中使用的流量约为 Tab 4 Significance of infuencing factors to the evahating n- 18m3.h1)的情况下，气体流量的增加能使混匀时 dicator 间急剧缩短，由图6和图7可知，吹气流量增大，谐 影响因素 litp (Fr'X10) TH W 时性准数H增大，混匀时间τ减小，其原因是吹气 信度水平， 6.90×10-182.30×10-82.20×10-31.80×10-2 流量的变化幅度远大于混匀时间的变化 P值 2400 3.3影响因素对评价指标的影响 2000 3.3.1吹气位置 1600 图4为谐时性准数与吹气位置之间的关系图 1200 (其他各因素取平均值)，从图4可以看出，谐时性 800H 准数和吹气位置之间有显著的正相关.W越小，谐 400 时性准数越小，即流量一定，吹气位置的权值越小， 混匀时间越短.图5为各吹气位置方案下的混匀时 400 800120016002000 Fr/104 间柱状图，由图可知，本研究的吹气位置方案中，最 图6Ho-Fr的关系图 佳吹气位置为单孔0.5R 3.3.2修正弗劳德准数 Fig 6 Relationship between Ho and Fr 图6为H与Fr的关系图（其他各因素取平均 3.3.3液气密度比 值)从图中可以看出，修正弗劳德准数增加，谐时 图8为H,与π的指数关系图（其他各因素取北 京 科 技 大 学 学 报 第 33卷 表 3 各吹气位置方案下所对应的吹气位置的权值 Ｔａｂ．3 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｗｅｉｇｈｔｓｏｆｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｐｕｒ- ｇｉｎｇｐｌｕｇｓ 吹气位置 ｌｇＨ0 ｌｇＷ Ｗ ① 3∙085 0∙100 1∙260 ② 3∙112 0∙253 1∙790 ③ 3∙146 0∙443 2∙774 ④ 3∙161 0∙530 3∙387 ① ＋⑤ 3∙147 0∙451 2∙823 ③ ＋⑥ 3∙167 0∙566 3∙684 ② ＋⑦ 3∙150 0∙467 2∙931 ④ ＋⑧ 3∙209 0∙800 6∙315 指标与影响因素之间的特征数方程为 ｌｇＨ0＝0∙496＋0∙524ｌｇπρ＋0∙295ｌｇ（Ｆｒ′×10 4 ）＋ 0∙177ｌｇＷ＋1∙073ｌｇπＨ （5） 即 Ｈ0＝3∙133π 0∙524 ρ （Ｆｒ′×10 4 ） 0∙295Ｗ 0∙177π 1∙073 Ｈ （6） 逐步回归分析给出的各影响因素对评价指标的显著 性 （Ｐ值 ）如表 4所列．由表 4可知‚各影响因素对 评价指标的影响均显著 （即 Ｐ值均小于 0∙05）；在本 研究中各因素的变化幅度下‚各因素对评价指标影 响的显著性大小排序为液气密度比、修正弗劳德准 数、熔池深径比和吹气位置．由此说明‚若采用单种 气体进行模拟实验‚实验结果必然与原型之间有一 定的误差． 表 4 各影响因素对评价指标的显著性 Ｔａｂ．4 Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｔｏｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｎｇｉｎ- ｄｉｃａｔｏｒ 影响因素 ｌｇπρ ｌｇ（Ｆｒ′×104） ｌｇπＨ ｌｇＷ 信度水平‚ Ｐ值 6∙90×10－18 2∙30×10－8 2∙20×10－3 1∙80×10－2 3∙3 影响因素对评价指标的影响 3∙3∙1 吹气位置 图 4为谐时性准数与吹气位置之间的关系图 （其他各因素取平均值 ）．从图 4可以看出‚谐时性 准数和吹气位置之间有显著的正相关．Ｗ越小‚谐 时性准数越小‚即流量一定‚吹气位置的权值越小‚ 混匀时间越短．图 5为各吹气位置方案下的混匀时 间柱状图．由图可知‚本研究的吹气位置方案中‚最 佳吹气位置为单孔 0∙5Ｒ． 3∙3∙2 修正弗劳德准数 图 6为 Ｈ0与 Ｆｒ′的关系图 （其他各因素取平均 值 ）．从图中可以看出‚修正弗劳德准数增加‚谐时 图 4 Ｈ0--Ｗ的关系图 Ｆｉｇ．4 ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＨ0ａｎｄＷ 图 5 各吹气位置时的混匀时间 Ｆｉｇ．5 Ｍｉｘｉｎｇｔｉｍｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌｕｇｐｏｓｉｔｉｏｎｓ 性准数呈指数增加．图 7为吹气流量 Ｑｍ与混匀时 间的关系图 （其他变量取平均值 ）．可以看出：气体 流量和混匀时间有显著的负相关性．随着流量的增 加‚混匀时间减小效果显著；特别在流量比较小的时 候‚增加流量能大大的减少混匀时间．当显示流量 小于 350Ｌ·ｈ －1 （对应的生产中使用的流量约为 18ｍ 3·ｈ －1 ）的情况下‚气体流量的增加能使混匀时 间急剧缩短．由图 6和图 7可知‚吹气流量增大‚谐 时性准数 Ｈ0增大‚混匀时间 τ减小．其原因是吹气 流量的变化幅度远大于混匀时间的变化． 图 6 Ｈ0--Ｆｒ′的关系图 Ｆｉｇ．6 ＲｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎＨ0ａｎｄＦｒ′ 3∙3∙3 液气密度比 图 8为 Ｈ0与 πρ的指数关系图 （其他各因素取 ·1088·