超声熔盐复合清洗多物理场仿真研究及工艺参数优化

发布时间：2020-10-11 09:02

　　 再制造工程作为制造业的新兴发展方向,对国家发展循环经济具有重要意义,而在再制造工程中,对再制造毛坯件的清洗环节具有重要意义,是后续再制造工序过程中的重要环节之一。超声熔盐复合清洗技术具有清洗效果好、清洗效率高、废弃物生成率低等优点,本文将超声清洗技术与熔盐清洗技术进行复合,超声部分可为熔盐清洗提供持续不断的振动搅拌作用,加快污物的分解脱落,提高再制造清洗效率。随着国家对再制造工业的不断重视,再制造工程逐渐成为国家节约能源、缓解资源及环境危机、发展循环经济的重要发展方向。本文通过分析现有再制造清洗技术发展现状及其发展趋势,提出了超声熔盐复合清洗技术,并以再制造油漆油污毛坯件为研究对象,根据已确定的适用于清洗油漆类毛坯件的熔盐配方,研究优化配方后熔盐的理化性能,通过不同参数下的仿真建模声场分析,确定了超声熔盐复合清洗设备的最优参数,开展了对不同类型油漆件的清洗实验,确定了最优工艺参数,实现超声熔盐复合高效、环保和低成本的清洗过程,极大的促进了再制造超声熔盐复合清洗技术的发展与工业应用。本文首先分析了油漆件主要成分、表面形貌及其理化特性,同时基于课题组现有污物熔盐清洗配方的研究基础上,以降低熔盐熔点、提高热稳定性为主要目的,课题组确定了适用于油漆油污的熔盐清洗配方。基于已确定的熔盐配方,分析了熔盐的比热、粘度及密度等关键参数与温度变化的关系,为仿真建模提供参数支持。建立了适用于清洗再制造毛坯件的超声熔盐复合清洗设备的三维仿真模型尺寸,为全面客观地反映超声熔盐复合清洗槽内的声场分布,进行了声场评价面的选取。运用Comsol Multiphysics软件对300℃温度场中不同超声振子排布及频率参数条件下的声场分布情况进行了仿真研究,根据得到的仿真结果进行复合清洗参数优化,为实际再制造超声熔盐复合清洗设备的研制提供了理论指导。通过铝箔腐蚀法对比了实际声场与仿真声场分布差异,验证仿真模型的准确性。通过与徐工开展合作,初步开发出可用于再制造工业的超声熔盐复合清洗设备,并基于已搭建的超声熔盐复合清洗设备,对复合清洗工艺参数进行优化。利用Minitab实验设计软件进行了中心复合实验,选择四种典型再制造油漆工件(端盖、缸筒、内齿齿圈、液压阀)分别对清洗温度和超声功率两个工艺参数进行优化,设计并完成了清洗周期和清洗力实验,最后得到每种工件各自的清洗周期和清洗力回归方程,并进行最优化分析,计算出最短清洗周期以及最大清洗力对应的清洗温度以及超声功率工艺参数。
【学位单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TB490
【部分图文】：

??Ｎ０３－Ｎａ０Ｈ熔盐比热性质分析??确的测试数据，以满足仿真建模与实际状况相接、ＮａＯＨ比例为２５％、４５％、３０％的混合盐熔融完全足测试实验的要求。??概念？??容量，物体的比热容越大，表示该物体吸热或散热：??及方法??为德国耐驰ＤＳＣ?４０４Ｃ热分析仪，工作温度为２５？１、比热、熔解热、结晶热、结晶度、纯度、相转变

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【参考文献】

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本文编号：2836377