论文部分内容阅读
随着凹版印刷的快速发展,目前中国的凹版印刷机的整体制造水平也有了大幅度提升。但干燥环节引发的印品质量问题以及能耗偏高问题成为制约凹版印刷发展的重要因素。本文选用凹版印刷机干燥系统作为研究对象,应用流体力学及空气动力学相关理论,对6F53型干燥箱内热风流态采用计算流体力学方法进行运动学、动力学以及能量分析,并进行干燥箱结构的优化改进,以达到提高印品质量和降低能耗的目的。 本文的具体工作与创新包括: (1)研究凹版印刷机干燥系统各组成部分的结构特点及工作原理,结合凹印油墨的干燥机理,分析影响印品干燥速度的主要因素。 (2)对热风在干燥箱中的流动过程进行流体力学分析,建立了干燥箱流体动力学控制方程,包括热风运动学方程(连续性方程)、运动方程(动量守恒方程)、能量方程(能量守恒方程),同时结合干燥箱中热风湍流特性添加了RNGk-ε模型,建立干燥箱热风流体分析的数学模型。 (3)基于计算流体动力学CFD软件,选用6F53型干燥箱结构建立干燥箱模型,对其进行仿真分析,结果显示该干燥箱各风嘴热风横向分布存在着严重的不均匀问题。 (4)针对干燥箱模型所呈现的热风横向不均匀问题并结合风阻的计算分析提出两个改进方案。方案一,在各风嘴内腔间隙处添加导流管。通过仿真分析,发现热风横向均匀性有所提高。方案二,用导流管结构替代中间内腔,改变进风口管道形状,对接触局部进行修圆。该方案不仅使各风嘴处的热风横向不均匀问题有了明显改善,而且使得各风嘴处的热风速度也有了明显提高。 (5)通过对油墨干燥过程中各阶段所需风量的分析,对横向改进后的干燥箱模型进行纵向优化,通过选用不同结构形式的风嘴,使得改进后的干燥箱各风嘴出风口处的风量排布能更好的满足油墨干燥规律和需要,实现热风的按需分配。