气悬浮烘干技术在我国涂布干燥装备中的应用还处于不发达阶段, 因此有必要对该技术进行深入研究, 以推动我国涂布干燥技术的发展[1]。用于涂布机上的悬浮烘干系统主要包括供风系统、排风系统、烘箱体、风嘴、保温箱体等部分组成[2]。烘干系统中烘箱体连接着供风系统和喷嘴, 直接影响到工作热风的压力、速度、温度等值, 是烘干系统重要组成部分[3]。本文主要针对烘箱体进行数值模拟分析, 得出烘箱体结构 (如图1所示) 。                                                                  图1 烘箱体及喷嘴工作图    下载原图

1.上干燥箱体2、5喷嘴3.涂布基材4.下干燥箱体供风系统将加热好的热风输入干燥箱体, 热风在干燥箱体内部导流结构的引导作用下, 被导入喷嘴, 上下喷嘴之间的距离约为15 mm左右, 涂布材料在上下喷嘴气流的作用, 呈现出波浪形状。上下喷嘴热风可以实现对涂布材料双面干燥, 同时可以防止涂布材料发生弯曲或皱褶。1 干燥箱数值模拟分析Fluent是目前国际上比较流行的商用CFD软件包, 在美国的市场占有率为60%, 凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能, 在航空航天、汽车设计、石油天然气和涡轮机设计等方面都有着广泛的应用。本文用Flunet软件对干燥箱进行数值分析。干燥箱的整体尺寸为1.2 m×0.6 m×0.4 m, 干燥箱入口尺寸为0.4 m×0.2 m, 干燥箱装有7个热风出口, 每个热风出口尺寸0.5 m×0.08 m, 热风在干燥箱入口风速为20 m/s, 压强为200 Pa。按照整体尺寸要求设计了三种不同结构形式的干燥箱, 并对干燥箱流速进行数值分析比较, 得出最佳的干燥箱结构设计。1.1 建模根据干燥箱的尺寸用Solidworks软件绘制干燥箱热风气体流道的三维模型, 如图2所示, 并将其保存为IGS格式文件。如图2所示分别建立了长方体型干燥箱模型图 (a) 、单层导流板型干燥箱模型图 (b) 、双层导流板型干燥箱模型图 (c) 。