• Reklama
    A1 - kabe

Szukaj

    ReklamaB1 - EcoLine 04.2021-12.2025 Bogumiła

    Artykuły branżowe

    Wydanie nr: 6(98)/2015

    Artykuły branżowe

    Procesy Wspomagające

    Technologie Lakiernicze

    Lakiernictwo Ciekłe

    ponad rok temu  01.11.2015, ~ Administrator,   Czas czytania 4 minuty

    Strona 1 z 2

    Symulacje numeryczne jako efektywne narzędzie do pozyskiwania wiedzy o procesie


    Jak rozpada się lakier w rozpylaczu pneumatycznym? Instytut Fraunhofer IPA

    pokazuje w jaki sposób dokładne zrozumienie podstaw pierwotnego rozpadu prowadzi do optymalizacji rozpylaczy i procesu.

    Rozpylanie i natryskiwanie cieczy są ważnymi elementami wielu technicznych procesów i mają ogromne znaczenie gospodarcze w produkcji przedmiotów codziennego użytku. Dotyczy to w szczególności procesu lakierowania. Spore oczekiwania stawiane są zwłaszcza w stosunku do wykorzystywanych tam urządzeń rozpylających. Z jednej strony, stawia się wysokie wymagania co do wizualnej jakości wytwarzanych powłok, z drugiej strony, pożądana jest możliwie wysoka efektywność procesu. Mimo to projektowanie i optymalizacja rozpylaczy i urządzeń natryskowych następują w znacznym stopniu empirycznie, ponieważ brak jest fundamentalnej wiedzy na temat podstaw procesu pierwotnego rozpadu strumienia.




    Grafiki pokazują obliczone strumienie cieczy przy rozpylaniu, od lewej do prawej:

    a) woda, rozpylane powietrze 92 Nl/min, prędkość przepływu 200ml/min

    b) lakier, rozpylane powietrze 92 Nl/min, prędkość przepływu 200ml/min

    c) lakier, rozpylane powietrze 92 Nl/min, prędkość przepływu 400ml/min

    d) lakier, rozpylane powietrze 46 Nl/min, prędkość przepływu 400ml/min

    Symulacja jako narzędzie do zbierania danych o procesie

    Do dokładnych analiz mechanizmu rozpylania, w szczególności pierwotnego rozpadu strumienia, w pierwszej kolejności przeprowadzane są symulacje rozpylania z wykorzystaniem pistoletu powietrznego z dyszowym przepływem powietrza. Służą do tego specjalne metody i narzędzia, w tym między innymi:

    - programy dynamiki płynów (CFD) z wykorzystaniem metody lokalizacji powierzchni swobodnej Volume-of-Fluid (VOF), dla opisania współzależności pomiędzy lakierem a powietrzem

    - badanie pola prędkości i ciśnienia w pobliżu rozpylacza

    - wyznaczanie długości rozpadu

    - szczegółowa analiza czynników wpływających na proces pierwotnego rozpadu

    - własności lakieru, jak na przykład lepkość

    - parametry procesu, jak ilość lakieru i powietrza

    - wpływ powietrza podawanego z dyszy na proces rozpylania

    - laserowe metody do pomiaru wielkości cząstek lakieru

    - wizualizacja procesu rozpylania z użyciem kamery szybkoklatkowej




    Zdjęcie dyszy rozpylacza pneumatycznego wykonane kamerą szybkoklatkową.

    Źródło: Fraunhofer IPA


    W badaniach numerycznych możliwych scenariuszy rozpylania wykorzystywane są dla jego scharakteryzowania bezwymiarowe współczynniki (liczby podobieństwa), jak liczba Reynoldsa czy Webera.