本文關(guān)鍵詞：離型劑噴涂噴嘴霧化特性與結(jié)構(gòu)研究

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【摘要】：離型劑噴涂是壓鑄件壓鑄前預(yù)處理過程中的關(guān)鍵步驟之一,離型劑噴涂成膜質(zhì)量很大程度上依賴于噴涂噴嘴對離型劑的霧化質(zhì)量。本文的目標是對離型劑霧化噴涂噴嘴進行結(jié)構(gòu)改進,以此為背景展開噴嘴霧化技術(shù)的研究,并探究工作參數(shù)的變化對噴霧性能的影響規(guī)律。通過以上的研究,可以給噴嘴的設(shè)計,提供一些有用的方法和建議。本文主要包括以下內(nèi)容：1)建立了噴嘴噴涂氣體流場和氣液兩相流場的幾何模型和數(shù)學(xué)模型,仿真計算了不同霧化氣壓力和液體流量條件下噴嘴噴涂氣體流場和噴霧場的變化情況,在此基礎(chǔ)上分析影響噴嘴霧化特性的主要因素。2)針對氣力式霧化噴嘴的液膜破碎過程建立了簡化數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上分析了影響噴涂霧化特性的主要因素：氣液相對速度和氣液出口夾角。參考維多辛斯基曲線對噴嘴的霧化氣體流道進行了結(jié)構(gòu)改進,并增加了氣液出口交角,仿真結(jié)果與理論分析一致。3)為了驗證仿真結(jié)論,設(shè)計并搭建了離型劑噴嘴噴涂試驗臺,對不同氣液交角和縮進距離的噴嘴在不同噴涂壓力下的霧化特性進行了試驗研究,最終確定的#2-2型號噴嘴(氣液交角20°、噴嘴縮進距離1mm)壓力流量特性穩(wěn)定,噴霧錐角比原來的噴嘴增大了約4°,霧化能力提高了近10%。霧滴分布也更加均勻。
【關(guān)鍵詞】：離型劑噴涂 霧化特性 結(jié)構(gòu)改進 試驗臺
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG249.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-19
• 1.1 課題研究背景與意義7-8
• 1.2 噴嘴及霧化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀分析8-12
• 1.3 噴霧特性的評價指標12-16
• 1.4 噴霧特性的研究方法16-17
• 1.4.1 數(shù)值計算方法16-17
• 1.4.2 實驗測量方法17
• 1.5 課題的研究目標和主要研究內(nèi)容17-18
• 1.6 本章小結(jié)18-19
• 2 噴霧場的數(shù)值模擬與分析19-36
• 2.1 噴嘴的基本結(jié)構(gòu)和工作原理19-20
• 2.2 霧化數(shù)學(xué)模型的建立20-23
• 2.2.1 基本控制方程20-21
• 2.2.2 湍流方程21
• 2.2.3 離散相的控制方程21-22
• 2.2.4 連續(xù)相和離散相的耦合22-23
• 2.3 網(wǎng)格模型23-25
• 2.3.1 設(shè)定控制域23-24
• 2.3.2 網(wǎng)格劃分24-25
• 2.4 噴霧模型的建立與初始條件設(shè)定25-27
• 2.4.1 噴霧模型的建立25-26
• 2.4.2 仿真方法26
• 2.4.3 FLUENT中的基本參數(shù)設(shè)置26-27
• 2.5 噴嘴氣相流場數(shù)值模擬27-31
• 2.5.1 霧化壓力對速度場的影響27-30
• 2.5.2 噴嘴內(nèi)部壓力分布30-31
• 2.6 噴嘴氣液兩相流場數(shù)值模擬31-35
• 2.6.1 噴嘴的噴霧場31-32
• 2.6.2 霧化壓力對霧化特性的影響32-34
• 2.6.3 液體流量對霧化特性的影響34-35
• 2.7 本章小結(jié)35-36
• 3 噴嘴結(jié)構(gòu)改進及分析36-45
• 3.1 噴嘴的改進目標36
• 3.2 結(jié)構(gòu)改進的方法36-40
• 3.3 噴嘴結(jié)構(gòu)改進前后的仿真結(jié)果對比40-41
• 3.4 氣液交角對霧化性能的影響41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 4 噴嘴性能的試驗研究45-61
• 4.1 試驗系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)45-49
• 4.1.1 離型劑霧化噴嘴的工作原理45-46
• 4.1.2 試驗系統(tǒng)設(shè)計46-49
• 4.1.3 霧化角測量系統(tǒng)49
• 4.2 試驗內(nèi)容及步驟49-51
• 4.2.1 試驗前準備50
• 4.2.2 試驗內(nèi)容及步驟50-51
• 4.3 噴嘴性能的試驗研究51-56
• 4.3.1 驗證水代替離型劑的合理性51
• 4.3.2 噴嘴出口氣液交角對霧化性能的影響51-54
• 4.3.3 噴嘴出口縮進距離對霧化性能的影響54-56
• 4.4 噴嘴結(jié)構(gòu)改進前后的霧化性能比較56-58
• 4.5 噴嘴流量特性的穩(wěn)定性試驗58-60
• 4.6 本章小結(jié)60-61
• 5 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 總結(jié)61-62
• 5.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻64-67
• 附錄67

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本文編號：1088349