液态金属是在过热情况下充填型腔的，它与型壁之间发生热交换。因此，这是一个不稳定的传热过程，也是一个不稳定的流动过程。从理论上对液态金属的充型能力进行计算很困难。很多研究者为了简化计算，做了各种假设，得出了许多不同的计算公式。下面介绍其中的一种计算方法，可以比较简明地表述液态金属的充型能力。
假设用某液态金属浇注圆形截面的水平试棒，在一定的浇注条件下，液态金属的充型能力以其能流过的长度l来表示：
式中，v为静压力h作用下液态金属在型腔中的平均流速，τ为液态金属进入型腔到停止流动的时间（见图2-20）
图2-20 充型过程的物理模型
由流体力学原理可知：
式中，h——液态金属的静压力；
μ——流速系数。
关于流动时间的计算，根据液态金属不同的停止流动机理，有不同的计算方法。
对于纯金属或共晶成分合金，是由于液流末端与之前的某处从型壁向中心生长的晶粒相接触，通道被阻塞而停止流动的。所以对于这类液态金属的停止流动时间τ，可以近似地认为是试样从表面至中心的凝固时间，可根据热平衡方程求出。
对于宽结晶温度范围的合金，液流前端由于不断与型壁接触，冷却最快，最先析出晶粒，当晶粒数量达到某一临界分数值k时，便发生阻塞而停止流动。这类液态金属的停止流动时间τ可以分为两部分：第一部分为液态金属从浇注温度T浇降温到液相线温度TL，这一段是纯液态流动；第二部分为液态金属从液相线温度TL降到停止流动的温度Tk，这一段液态金属与前端已析出的固相晶粒一起流动。在一定的简化条件下，可以求出液态金属的流动长度：(www.xing528.com)
式中，F——铸件的断面积；
P——铸件断面的周长；
ρL——液态金属的密度；
α——界面的换热系数；
k——停止流动时的固相分数；
ΔH——结晶潜热；
CL——液态金属的比热；
T浇——液态金属的浇注问题；
Tk——合金停止流动时的温度；
TL——合金的液相线温度；
T型——铸型温度。
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