静电喷雾锥射流雾化及沉积特性研究

发布时间：2017-08-23 15:29

  本文关键词：静电喷雾锥射流雾化及沉积特性研究

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【摘要】：液体介质的雾化效果对静电喷雾性能具有非常重要的影响,静电喷雾能够使雾滴分布更加均匀,在目标物上的沉积量、均匀性和吸附性等方面均有明显的提高效果。该技术被广泛应用于静电除尘,静电印刷,气象试验,农药喷洒等领域。静电喷雾是指当导电流体以一定流量通过毛细管喷嘴,静电电压到达一定的范围时,形成的一种稳定喷雾模式。针对目前国内外在分析静电喷雾过程中,常常仅考虑单个物理场而忽略其它场的共同作用,对锥射流多场作用下的雾化特性研究还不够深入,并为了探讨静电电压和电极间距对荷电液滴沉积特性的影响,本文做了以下几方面工作:(1)从理论上分析了静电喷雾过程中,涉及到空气流场、空间电场及空间雾场三个场之间的耦合机理,并根据其各自对雾化的影响机理,定性地分析了其对整个雾化过程的影响。(2)对基于静电喷油刀梁结构的二维轴对称喷雾模型进行仿真计算,分析了静电喷雾锥射流的演化过程及各场对雾滴运动特性的影响。(3)对静电喷雾过程中荷电液滴的运动轨迹和沉积特性进行仿真分析,研究了静电电压和电极间距对粒径分布、沉积面积、沉积密度的影响。得出了在电压为50-60KV,电极间距195mm-225mm左右时雾化效果最好,为提高沉积效果提供了理论依据。(4)以静电涂油机为研究对象,对静电涂油机的雾化现象进行了试验研究,分别讨论了静电电压和电极间距对静电涂油机喷雾效果的影响规律。结果表明在电压为60KV左右时,可获得较好的喷涂质量。
【关键词】：静电喷雾 多场耦合 数值模拟 沉积特性 试验
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG173
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题研究的背景及意义9-10
• 1.3 本课题的国内外研究现状10-14
• 1.3.1 静电喷雾多场耦合及锥射流10-11
• 1.3.2 静电喷雾沉积特性11-12
• 1.3.3 静电喷雾装备12-14
• 1.4 本文研究的主要内容14
• 1.5 技术路线14-16
• 第2章 静电雾化多场耦合机理及沉积特性16-22
• 2.1 多场耦合16-17
• 2.1.1 常见多场耦合关系16
• 2.1.2 多场耦合模型16-17
• 2.2 静电喷雾多场耦合17-19
• 2.2.1 多场耦合过程17-18
• 2.2.2 影响因素18-19
• 2.3 荷电雾滴输运沉积机理19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 锥射流雾化多场特性研究22-32
• 3.1 FLUENT软件简介22-23
• 3.2 模型建立23-26
• 3.2.1 物理模型23-24
• 3.2.2 计算模型24-25
• 3.2.3 网格划分25
• 3.2.4 参数设置25-26
• 3.3 结果与分析26-30
• 3.3.1 空气流场26-27
• 3.3.2 空间电场27-29
• 3.3.3 离散雾场29-30
• 3.4 本章小结30-32
• 第4章 工艺参数对荷电液滴沉积特性的影响32-44
• 4.1 液滴输运沉积特性评定参数32-33
• 4.1.1 粒径32
• 4.1.2 沉积区域面积32-33
• 4.1.3 沉积密度33
• 4.2 模型建立33-36
• 4.2.1 物理模型33
• 4.2.2 网格划分33-34
• 4.2.3 边界条件34
• 4.2.4 计算模型34-36
• 4.3 结果及分析36-43
• 4.3.1 液滴尺寸分布39-41
• 4.3.2 有效沉积区域面积41-42
• 4.3.3 沉积密度42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 第5章 不同主控参数下的静电涂油机喷雾试验研究44-50
• 5.1 试验方法44-45
• 5.2 试验现象及分析45-47
• 5.3 不同主控参数对雾化效果的影响47-49
• 5.3.1 电压对雾化效果影响47-48
• 5.3.2 电极间距对雾化效果影响48-49
• 5.4 本章小结49-50
• 第6章 总结与展望50-52
• 6.1 全文总结50
• 6.2 展望50-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-56
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文56-57
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目57-58
• 详细摘要58-63

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