电压对马鞍脊面喷涂成膜特性影响的数值模拟研究

针对马鞍脊面喷涂成膜荷电气液两相流耦合过程,采用磁流体动力学和欧拉−拉格朗日法构建静电场、气液两相流模型、湍流模型和沉积模型,基于计算流体动力学的方法,考察了不同喷涂电压下的喷涂域电势分布、液滴运动轨迹和涂膜沉积分布。仿真结果表明:在中心轴附近空气流速较大,而喷涂流场气相速度随着流场扩散逐渐减小;同一喷涂电压下,在扩散区中,喷涂流场向四周扩散的形态基本相同,但在成膜区不同;喷涂流场中的大粒径液滴和中等粒径液滴是成膜的主要来源;喷涂电压增大,电场强度随之增大,马鞍脊面喷涂流场扩散范围扩大,涂膜覆盖范围也就扩大,涂料转移率增大,涂膜厚度均匀性更好;不同喷涂电压下在马鞍脊面的沉积分布类似于圆环形和椭圆环形。