DOD 式压电喷墨打印系统液滴形成过程的数值模拟

目的研究DOD式压电喷墨打印系统液滴形成过程。方法简化压电式喷墨打印头的几何模型,建立基于流体体积法的流体仿真模拟系统,模拟给定压力条件下液滴生成的全过程,并以此进行数值实验来评估油墨的表面张力和黏度对喷墨中液滴形成形态的影响。结果给出不同瞬间液滴的形态,得出适合于给定条件的最优参数组合。引入流体力学中的无量纲常数Z,评价表面张力和油墨黏度在耦合作用下液滴的成形状态。确定表面张力约为40 mN/m、黏度约为10 Pa·s、无量纲常数Z为4.56的油墨能够得到理想的单液滴喷射形态。结论将仿真的结果应用到实验中,对比分析可知吻合较好,证明了数值模拟的可靠性。     

水性油墨热风干燥过程数值模拟分析

目的 探究不同烘箱温度和风速对水性油墨干燥过程的影响。方法 对水性油墨热风干燥过程进行数值模拟,分析不同温度和风速下的油墨干燥状态,设置烘箱在5个不同水平风速和温度下,使用同一种油墨和纸张进行烘干实验。然后从样本的耐摩擦度、动摩擦因数和静摩擦因数来检测油墨的干燥质量。结果 数值模拟结果表明了水性油墨干燥符合两阶段干燥原理,温度和风速会影响油墨内部水分流失和温度传递。对数值模拟结果进行了实验验证,在温度为60 ℃和风速为7 m/s时具有良好的干燥质量,过高或过低的风速和温度都会降低质量。结论 温度与风速会影响水性油墨的印刷质量,提升或降低温度和风速并不会提升干燥效果,为实际生产中干燥参数的设置提供了依据。     

基于格子玻尔兹曼方法的低We数液滴铺展凝固模拟研究

为了研究3D喷墨打印中液滴在壁面的铺展、凝固现象与机理,基于格子玻尔兹曼方法(Lattice Boltzmann method,LBM),建立了三维多组分相变模型,模拟计算了单液滴在低We数条件下与低温基板碰撞后的演变过程。在模拟过程中考虑了壁温、壁面润湿性等因素对于液滴的铺展、凝固的影响。模拟结果表明,在非润湿性壁面,液滴铺展产生震荡阻尼现象,通过改变壁温控制液滴凝固速度可以达到阻碍或者促进液滴铺展;而在润湿性壁面,凝固会阻碍液滴铺展,液滴最终铺展因子随接触角减小而降低,并且与壁温成正比关系。此外,壁温在低于一定范围后才会对液滴形貌(铺展因子、接触角)造成明显影响。     

聚酯切片真空干燥过程的模拟研究

为研究聚酯切片真空干燥工艺对切片含水量的影响,本文利用Fluent软件建立聚酯切片真空干燥模型,对不同工艺条件下切片的含水量进行模拟计算,结果表明,温度越高,初始含水量越高,真空度越高,堆积厚度越小,聚酯切片层平均含水量下降的越快,干燥速率越快,所需干燥时间越少。利用模型得到了不同含水量聚酯切片真空干燥的适宜工艺条件。聚酯切片含水量要达到50 mg/kg以下,初始含水量为2000 mg/kg时,切片可平铺10 mm厚,温度130℃,真空度100 kPa,干燥20 h;初始含水量为8000 mg/kg时,可平铺5 mm厚,温度150℃,真空度100 kPa,干燥30 h。     

氦冷却法制备氮浆中液滴凝固过程的模拟与分析

采用氦冷却法制备氮浆的工艺所制氮浆颗粒尺寸均匀,制备过程中杜瓦内可维持正压,从而防止周围空气的漏入。通过对氦冷却法制备氮浆过程中液滴凝固时固氮颗粒的形成过程进行分析,建立起相应的物理模型以及微分方程,并对微分方程进行数值求解。着重考察了液滴的凝固过程,并对液滴群完全凝固时的氦气温度、压力、流速以及扩散腔长度进行了研究,进而探讨了采用该方法制备氮浆时氦气工作参数、喷管尺寸以及扩散腔长度等的选择问题。     

铜纳米液滴蒸发过程的分子动力学模拟

本文利用Material Studio软件成功地模拟了铜纳米液滴在真空条件下(10Pa),温度为1573~2073K的变化情况。通过研究铜液滴在蒸发过程中的均方位移(MSD),径向分布函数(RDF)及液滴直径大小的变化得出如下结论:随着模拟温度的升高,进入气相的铜原子越来越多,由于流体的各向同性,使液滴最终接近球形。当温度从1773K升温至1873K后,液滴的直径明显变小,这是因为在此温度区间体系从液相转变为气相,此时会有大量铜原子从液滴溢出进入气相,从而导致液滴变小。     

液滴在固体表面流动特性的数值模拟及验证

为了研究液滴在固体表面的流动特性,采用格子Boltzmann(LBM)分子动力学和水平集(LS)界面跟踪相结合的方法(LBM-LS)对液体在固体表面流动铺展过程进行数值模拟,用LBM求解液体运动的流场,LS捕捉运动的固液气界面。结果表明,模拟结果与实验测定结果一致,铺展接触角随时间呈指数变化规律,液体表面张力越小铺展接触角越小,证明采用LBM-LS模型模拟润湿性问题是可行的。     

真空干燥箱内传热过程数值模拟研究

采用数值模拟方法对真空干燥箱内的传热过程进行了模拟,模型中采用Boussinesq假设计算箱内空气的自然对流,采用S2S模型计算辐射传热,通过模型计算得到了不同压强下真空干燥箱内的温度分布,并探讨了采用JJF 1101-2003直接校准真空干燥箱的可行性。研究结果表明:当真空干燥箱内的工作压强接近绝对真空时,箱内的温度分布会发生明显改变,随着箱内压强的降低,辐射传热量占总传热量的比例逐渐增加,箱内的温度均匀性变差,常压和接近绝对真空下,真空干燥箱内的均匀度指标均不满足JJF 1101-2003的要求,因此,采用JJF 1101-2003直接考察真空干燥箱的温场均匀性是不合适的。     

冷却干燥通风过程中粮仓内热湿耦合传递的数值模拟

基于多孔介质传热传质的理论,建立了一种冷却干燥通风过程中粮仓内热湿耦合传递的数学模型。借助数值模拟的方法,对冷却干燥通风过程中粮仓内温度和水分的变化进行了模拟研究,得到了冷却干燥通风过程中粮堆内部热量传递和水分迁移的基本规律。     

气流式喷雾干燥过程的计算流体力学模拟

基于计算流体力学技术和气-固两相流理论,对气流式喷雾干燥过程进行非稳态数值模拟,得到干燥塔内热空气的温度、速度场分布云图,以及颗粒的运动轨迹、停留时间和粒径分布。结果表明,改变热风温度、适当延长干燥时间都可使料液干燥完全,有助于提高粉体的干燥效率,改善产品质量。     

柔性基底喷墨打印墨滴数值模拟与实验

目的研究喷墨过程中流体物性参数对喷墨质量的影响。方法采用数值模拟方法,基于流体体积法建立仿真模型,以不同粘度和表面张力的流体为研究对象,通过分析墨滴形成及铺展过程的形态变化,探索流体的物性参数(粘度、表面张力)对于墨滴成形过程的影响,得出高质量喷墨印刷的流体物性参数范围,并在柔性基底上印刷UHF(超高频)天线来验证模拟结果的可靠性。结果使用无量纲常数Z表征流体的可喷印性能,数值模拟结果表明表面张力为40 m N/m,粘度为10 Pa·s的墨水能达到良好的喷印状态。结论通过实验观测墨水的喷射过程,与模拟结果对比具有较高的重合度,数值模拟结果可以较准确地预测墨水印刷质量,经测量可知印制天线满足使用要求。     

电工产品低温干燥工艺设计

根据电工产品在涂装工艺中的烘干要求,结合实际的工程实例,介绍了低温干燥设计中的墙面结构、热风循环系统、排风系统和照明系统的设计要点.该工程设计具有设计思路新颖、施工期缩短、成本降低等特点,并在生产线投产之后取得了良好的经济效益和社会效益.     

硝基胍连续喷雾干燥数值模拟研究

在对喷雾干燥塔内流动特点认识的基础上,采用较为成熟的计算流体力学（CFD）模型及算法,建立适用于硝基胍物料喷雾干燥的应用模型。利用Gambit软件对几何模型进行网格划分,导入Fluent中进行数值计算,预测塔内流场分布情况、液滴含水率及颗粒平均粒径等。通过测试样机干燥产品的含水率、产品粒度分布及场内温度分布等发现,预测结果与实验结果大致吻合,说明模拟结果有一定的准确度和可靠性。     

基于COMSOL的纸浆模塑干燥模拟及验证

目的 研究采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥效率及厚度变化的可行性。方法 基于多孔介质理论,应用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立纸浆模塑干基含水率随时间变化的热湿、水分流动、非等温流动多物理场耦合模型,考虑干燥中含湿多孔介质的湿空气热对流及多孔基体的热传导,模拟在热板加热条件下纸浆模塑的干燥效率和厚度的变化,并与实验结果进行比较。结果 模型内域探针所得模拟结果与实验结果具有良好的一致性,在干燥后期厚度预测误差范围为0.4%～7.7%,干燥效率预测差异值最低为4.3%。结论 采用COMSOL Multiphysics模拟纸浆模塑干燥过程可行。     

接触角和质量分数对液滴冻结过程的影响

本文通过Fluent软件的凝固/熔化模型,模拟了接触角及质量分数对纯水和氯化钠溶液在冷表面冻结过程的影响,选择铜片为亲水表面,纳米膜表面为疏水表面,对液滴在不同表面特性条件下的冻结过程进行实验研究.结果表明:液滴在冷表面的冻结特性与接触角、质量分数有关.当溶液质量分数一定时,接触角越小,液滴冻结速度越快,完全冻结时间越...     

超级绝热材料SiO2气凝胶制备中的干燥工艺

二氧化硅气凝胶具有极低的导热系数,是目前最有前景的绝热材料之一。不过气凝胶制备过程中的干燥存在着干燥设备昂贵、工艺复杂等问题,使其工业化生产受到限制。为解决这一问题,研究人员对二氧化硅气凝胶的干燥方法进行了一系列的研究。本文对这方面的研究及应用情况进行了概况总结。     

蜂窝纸板烘干过程的分析

蜂窝纸板的干燥是蜂窝纸板成型及保证蜂窝纸板质量的重要步骤.在烘干机理分析的基础上,用有限元软件对烘干机模型进行温度场、速度场、压力及热空气流向的分析,得到蜂窝纸干燥过程的