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旋杯式高速静电喷涂雾化机理的研究

作　者: 张福顺
导　师: 张大卫
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 高速旋杯静电喷涂涂装雾化机理
分类号: TG174.44
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 228次
引　用: 1次
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内容摘要

液体雾化是自然界和工程中大量存在的现象,雾化机理的研究是一具有重要理论意义和工程应用背景的课题。本文密切结合国内轿车覆盖件喷涂工艺过程存在的技术问题,对旋杯式高速静电喷涂雾化机理进行了分析与研究,并对雾化状况的影响因素进行了分析。本文根据流体连续性和运动方程,研究了涂料在旋杯内的运动,建立了旋杯式高速静电喷涂中涂料在旋杯内运动的数学模型。旋杯式高速静电喷涂包含离心力雾化和静电雾化,对涂料雾化机理(离心雾化、静电雾化)及其影响因素进行了分析与研究,旋杯转速n和静电场的电场强度(电压与极距)对雾化的影响最大,其次是旋杯的结构参数:旋杯的直径及其锥角和涂料的密度,涂料的粘度和流量对雾化影响相对较小。建立了旋杯式高速静电喷涂时,在巨大的离心力作用下,涂料中的颜料组分在涂膜中分布不均匀、甚至与漆液分离的数学模型。颜料组分与漆液两相密度差是使颜料组分分布不均匀、甚至分离的必要条件,即内在驱动力,力场是颜料组分被分离的外驱动力,颜料粒子的直径、涂料的粘度、流量、旋杯的几何参数(直径、锥角)对其均有较大影响。对雾化理论进行了模拟仿真,仿真结果和工程实践验证了理论的合理性与正确性。以上的分析与研究,不仅在理论方面对旋杯式高速静电喷涂的雾化机理、影响因素进行了系统的分析,为生产过程中可控参数的最优设置提供理论依据和科学指导,解决生产中的实际问题,而且对现代涂装设备的研究制造、涂料的生产乃至化工、制药、喷雾干燥等各领域,都具有重要的工程意义。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要(ABSTRACT)  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 课题研究的背景  7-8
  1.2 课题研究的国内外动态  8-12
    1.2.1 课题研究的国外动态  8-11
    1.2.2 课题研究的国内动态  11-12
  1.3 课题研究在理论和应用方面的意义  12-14
第二章旋杯式高速静电喷涂工艺  14-20
  2.1 静电喷涂工艺  14-18
  2.2 静电喷涂特点  18-20
第三章旋杯式高速静电喷涂雾化机理  20-40
  3.1 液滴分裂理论  20-22
    3.1.1 静态液滴的形成  20-21
    3.1.2 静态液滴的分裂  21-22
  3.2 静电喷涂时涂料在旋杯内运动的流体力学分析  22-24
  3.3 旋杯内涂料液膜的力学分析及液膜厚度  24-30
  3.4 离心雾化机理  30-33
    3.4.1 直接分裂为雾滴  31-32
    3.4.2 液丝分裂成雾滴  32
    3.4.3 膜状分裂成雾滴  32-33
  3.5 静电雾化机理  33-38
    3.5.1 高压静电场的形成  33-34
    3.5.2 电晕放电  34-35
    3.5.3 静电雾化及静电涂敷  35-38
  3.6 涂料的释出速度  38-40
第四章静电喷涂时颜料组分与漆液分离问题  40-50
  4.1 涂料的组成  40
  4.2 旋杯内液膜中颜料粒子的动力学分析  40-48
  4.3 结论  48-50
第五章总结与展望  50-51
参考文献  51-54
攻读硕士学位期间教研成果及发表的论文  54-55
致谢  55

旋杯式高速静电喷涂雾化机理的研究

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