旋杯式高速静电喷涂雾化机理的研究

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。

目录

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第一章绪论

1.1课题研究的背景

1.2课题研究的国内外动态

1.2.1课题研究的国外动态

1.2.2课题研究的国内动态

1.3课题研究在理论和应用方面的意义

第二章旋杯式高速静电喷涂工艺

2.1静电喷涂工艺

2.2静电喷涂特点

第三章旋杯式高速静电喷涂雾化机理

3.1液滴分裂理论

3.1.1静态液滴的形成

3.1.2静态液滴的分裂

3.2静电喷涂时涂料在旋杯内运动的流体力学分析

3.3旋杯内涂料液膜的力学分析及液膜厚度

3.4离心雾化机理

3.4.1直接分裂为雾滴

3.4.2液丝分裂成雾滴

3.4.3膜状分裂成雾滴

3.5静电雾化机理

3.5.1高压静电场的形成

3.5.2电晕放电

3.5.3静电雾化及静电涂敷

3.6涂料的释出速度

第四章静电喷涂时颜料组分与漆液分离问题

4.1涂料的组成

4.2旋杯内液膜中颜料粒子的动力学分析

4.3结论

第五章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间教研成果及发表的论文

致谢