• ReklamaA1 - eko color 08.11-31.12.2023 Julian

Szukaj

    ReklamaB1 - EcoLine 04.2021-04.2023 Bogumiła

    Artykuły branżowe

    Wydanie nr: 6(98)/2015
    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.

    Komentarze (0)

    dodaj komentarz
    Aby dodać komentarz musisz podać wynik
      Nie ma jeszcze komentarzy...