凹印机干燥箱流体动态特性的分析及参数优化

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1、摘要论文题目：凹印机干燥箱流体动态特性分析及参数优化学科专业：制浆造纸工程研究生：徐宗磊签名：指导教师：武吉梅教授签名：锉乐复干燥系统是凹版印刷机重要组成部分，其作用是在极短时问内完成对印品的强迫干燥工作。干燥系统中干燥箱内的热风动力学性能及干燥箱的结构参数直接影响印品干燥效果。本文应用流体力学及空气动力学理论，对干燥箱内热风流态进行运动学、动力学以及能量分析，采用计算流体力学方法对现有干燥箱进行热风动态分析并进行结构优化改进。具体工作包括：(1)对凹印油墨干燥方式及干燥机理进行研究，分析溶剂挥发率、热风温度、

2、热风速度等因素对印品干燥效果的影响。(2)对干燥箱内热风进行流体力学分析，分别建立运动学方程(质量守恒方程)、动力学方程(动量守恒方程)、及能量方程(能量守恒方程)，并根据热风流动状态，添加RNGk—s模型，通过计算流体力学方法对其求解。(3)实验验证计算流体力学方法求解可行性，并分析出现误差原因；然后采用此方法，对传统干燥箱进行热风动态分析，得到速度场、温度场大小及均匀性较差，并且在干燥箱内部存在涡流现象，并通过计算结果，建立了热风输出参数与输入参数的关系。(4)采用传统干燥箱单风道进风，对其进风管、导流管、

3、风嘴改进优化，并对改进后干燥箱进行分析，分析表明，能量损失及热风涡流问题得到解决，温度场及速度场大小及均匀性得到提高。(5)采用双风道进风，对干燥箱内腔及进风口位置改进优化，解决了单风道进风两侧内腔风量不均问题，得到双风道干燥箱效果最佳。关键词：凹印机；干燥系统；计算流体力学；优化改进西安理工大学硕士学位论文IIAbstractTitle：FLUIDDYNAMICANALYSISANDPARAMETEROPTIMIZATIONOFTHEDRYERFORTHEGRAVUREPRINTlNGMACHINESMajo

4、r=PrintingEngineeringName=ZongleiXUSupervisor=Prof．JimeiWUSignature：Signature：工￡堂!型叠Dryingsystemisamajorcomponentofgravureprintingmachines．Itsfunctionisfinishingtheforcedryingworkofprintinginafewseconds．Thestructuralparametersofdryingovenandthedynamiccharact

5、eristicsofhotairhaveadirectaffectofdryingeffect．Inthispaper,thedryingairflowswasanalysisedofkinematicsanddynamicswiththetheoryoffluidmechanicsandaerodynamics，andanalysisingtheair’Sdynamiceoftraditionalovenwiththecomputationalfluiddynamics，Andtheovenisimprove

6、daccordingtheresultofthetraditiondrying．Themainmeasuresinclude：(1)Theanalysisofdryingmethodandmechanismofthegravureprintingink，onthebasisofanalysisofink，itconcludedthatthesolventevaporationrate，airtemperature，airvelocityandworkshopsandotherfactorontheeffecto

7、fink’Sdrying．(2)Theanalysisofhotairforfluiddynamics，itisincludingkinematicsanddynamics，andestablishingkineticequation(massconservationequation)，dynamicsequation(momentumconservationequation，energyconservationequation)，andaddingRNGmodel，accordingtothestate．an

8、dtheequationaresolutedwithCFD．(3)Checkingthefeasibilityofcomputationalfluiddynamicstosolvetheequation，accordingtheexperimentalvalidation，andanalysisthereasonsoftheerror．Thenanalysisingthehotairf