无气喷涂涂料成膜建模研究

针对无气雾化喷涂的喷涂过程,提出了一种基于欧拉-拉格朗日法的涂料成膜建模方法。建立符合RosinRammler分布的雾化模型;在流场中建立离散相的受力平衡方程以及连续相的质量方程和动量方程,采用标准k-ε模型来对连续相的动量方程进行封闭;在粘附沉积模型中通过建立质量方程和动量方程来求解涂层厚度。将计算域网格分成喷嘴计算域和待喷平面计算域,采用四面体和六面体的混合网格来对计算域进行划分,用PC-SIMPLE算法来求解模型。最后通过实验来对动态喷涂模拟进行验证,数值模拟结果与实验整体吻合较好。证明欧拉-拉格朗日方法可以用来研究无气喷涂的成膜过程。

轨道车辆高压无气原子灰喷涂涂层厚度分布研究

[目的]尽管高压无气喷涂在零部件表面腻子喷涂中的应用越来越广泛,但高铁车体腻子喷涂的效率和品质有待提高。[方法]建立了原子灰喷涂雾化流场模型,利用该模型对原子灰高压无气喷涂涂层厚度分布情况进行模拟,分析雾化压力及雾化流场对涂层厚度分布的影响,并搭建原子灰高压无气喷涂系统实验平台进行验证。[结果]对于核心区域的涂层厚度分布,仿真和实验结果之间相差在10%以内。[结论]所建立的喷涂成膜模型可用于研究原子灰涂层无气喷涂涂层厚度的分布规律。

船舶涂装VOCs回收装置的流场仿真及优化

为了抑制喷涂作业过程中挥发性有机化合物(VOCs)外逸,减少污染,创新设计一种采用真空回收技术的带有双层回收罩的喷涂回收装置,基于计算流体动力学(CFD)对VOCs喷涂回收全过程进行气液交互、液滴蒸发和壁面碰撞的全时域仿真,分析装置内VOCs的时空分布特征和影响外逸的敏感参数。研究发现,真空回收管外倾角度和装置内漩涡流场对限制VOCs外逸影响明显。当外倾角为60°时,VOCs气体逸出最少,相比外倾角为0°时,其VOCs质量分数时历均值从0.8下降至0.21,回收效果最佳。通过在装置外腔中添加连接内腔与外腔的挡板,可有效减少漩涡,将VOCs气体质量分数时历均值控制在0.57,提升回收能力。

无气离心喷涂涂料液滴流场和分布特性的数值模拟

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷涂涂料液滴运动特性。通过堆积角虚拟试验确定涂料液滴与壁面表面能。基于离心场作用下涂料液滴运动方程,导出旋转喷枪射流小孔出流速度计算模型。数值模拟无气离心喷涂过程涂料液滴流体动力特性,揭示涂料液滴碰撞作用下动态喷涂成膜规律。结果统计得到涂料液滴在水平壁面展平的表面能为32.7 J/m^(2)。对于一定的喷嘴射流小孔,涂料液滴小孔出流系数接近于常数。随着计算时间的推进,壁面黏附涂料液滴数不断增加。在无气旋转喷枪II旋转速度2500 r/min下,统计单元涂料液滴数最大,并且有较大的液滴数方差和相对误差。随着喷枪旋转速度的提高,涂料液滴数的方差和相对误差降低。结论为实现沿管道壁面涂料液滴均匀分布,旋转喷枪II旋转速度建议不应低于5000 r/min。

方形管道内无气离心喷涂涂料液滴流动特性的数值模拟

采用Fluent-EDEM软件数值模拟了方形管道内无气离心喷涂涂料液滴流动过程。采用RNG k-ε模型模拟了方形管道内喷枪旋转引发的气体流动和JKR接触模型追踪涂料液滴的运动。采用堆积角虚拟仿真试验预测了涂料液滴与水平壁面接触表面能。数值模拟结果表明,随着喷枪旋转速度的增大,涂料液滴速度和碰撞作用力增大,沿方形管道壁面长度方向涂料液滴数呈现中部高、两端低的变化趋势。提出了基于沿壁面长度液滴数分布的无因次均匀度系数。研究结果表明,随着喷枪旋转速度的降低,液滴无因次均匀度系数减小;喷枪Ⅱ增加了射流小孔数,有助于降低壁面液滴无因次均匀度系数,改善液滴分布的均匀性。

风电塔筒自动化喷涂爬壁机器人设计

风能是目前最有发展前景的清洁能源之一,然而在极端条件下风电塔筒容易发生腐蚀、生锈,目前主要依靠人工进行周期性的高空悬挂喷涂维护。因此,设计一种具有强吸附力、大曲率、运动灵活的永磁式自动化喷涂爬壁机器人替代人工作业,通过研究塔筒上的工况条件,分别对吸附、行走、驱动、喷涂等机构进行分析,提出了永磁吸附、轮式行走、直流伺服驱动、高压无气喷涂的爬壁机器人方案。针对初步设计的爬壁机器人模型,进行了力学计算,分析了倾覆临界状态,优化了爬壁机器人结构。通过单因素法研究喷涂速度对漆膜厚度的影响,调整了喷涂参数,选择了合适的喷涂速度。结果表明:初步设计的爬壁机器人喷涂产生的漆膜厚度均匀,且厚度满足风电塔筒喷涂要求。

高压无气喷涂扇形喷嘴结构参数对内部流场影响的数值模拟

为研究高压无气喷涂中喷嘴内部结构参数对内部涂料流动状态的影响,在Fluent中对不同结构参数(收缩角,出口段长径比,出口切槽夹角)的喷嘴模型分别进行建模及数值模拟计算,黏性模型为层流模型,涂料为乳胶漆。仿真结果表明,在其他条件不变的情况下,喷嘴收缩角,出口段长径比,出口切槽夹角的改变都会对内部涂料的流动状态产生影响。随着喷嘴收缩角的增大,涂料流体的压力衰减和速度梯度也会明显加大;长径比的改变会影响流体的流速。切槽夹角对流体流速的影响较大,随着切槽夹角的增大,流体出口流速也会增加,但集束性会随之降低。

无溶剂环氧涂层套管外防腐施工应用研究

无溶剂环氧涂料作为套管外防腐材料使用性能优异,易于自动化喷涂施工,正逐步在长庆油田陇东油区大量推广使用.本文主要介绍了无溶剂环氧涂层套管外防腐管预制施工工艺,分析了影响涂层质量的工艺因素,提出了一系列质量改进措施.

基于绿色环保的重防腐涂料喷涂性能改善技术研究与应用

高固体分是涂料的发展大趋势,但高固体分涂料只有在少加甚至不加稀释剂的前提下喷涂才算达到真正环保的目标。近两年,我国率先在全球行业内实现在不加稀释剂情况下,规模化即混合即喷涂高固含双组分环氧涂料。应用研究过程中发现,高黏度色漆这类假塑性非牛顿流体的高剪黏度是影响其施工性能和无气喷涂雾化的关键指标。

隧道工程喷膜防水施工工艺的试验研究

通过在隧道试验模型中进行喷膜防水施工试验,研究基于丙烯酸盐喷膜防水材料及高压无气喷涂方式的隧道工程喷膜防水施工工艺。在试验模型中对隧道工程现场中的基面条件、附属物设置、地下水渗漏形态进行模拟,提供了与喷膜防水施工现场工况条件相符的试验环境。对喷膜施工的全过程工序都进行了操作和测试,包括基面预处理、排水材料铺设、喷膜设备压力控制、喷嘴运动参数调整、喷膜分块与分区、喷膜质量检查及修补等项目。在子项工序的试验中,以最终是否会对喷膜层的质量产生影响为准则来对试验结果进行评判,进行该子项目技术的定型,并基于总体试验结果总结出了喷膜防水施工工艺各相关工序的施工方法及要求。试验结果表明,只有经过每个环节的细致施工,才能形成满足要求的喷膜防水层。

高压无气喷涂涂料雾化特性实验研究

采用氧化镁压痕法,以铁红防锈漆为工质,研究了高压无气喷涂中喷嘴等效孔径、雾化压力等工作参数对涂料雾化效果的影响规律。对不同等效孔径的喷嘴在不同喷涂压力下的涂料雾化特性进行了实验研究,结果表明:涂料雾化颗粒的索特平均直径(SMD)和特征直径随雾化压力增大而减小,随喷嘴孔径增大而增大;雾化压力对雾化颗粒的相对尺寸范围影响较大,压力增大,雾化颗粒相对尺寸范围减小,雾化颗粒分布更均匀。

高压无气喷涂在工程机械制造业中的应用探讨

介绍了高压无气喷涂的原理,从涂装效率、涂料利用率、喷枪等方面探讨了高压无气喷涂与空气喷涂的区别和优势,并简述了高压无气喷涂在工程机械行业应用的注意事项。

推土机及其零部件局部锈蚀的原因及防止措施

推土机涂装后整机和零部件在露天存放、储运过程中表面很快出现局部锈蚀现象,影响了产品整体外观质量。锈蚀部位主要在棱角、拐角、边缘和角接焊缝处。使用高压无气喷枪喷涂导致上述部位虚喷,漆膜厚度没有达到工艺要求。因此,严格规定了棱角、拐角、边缘和角接焊缝处等部位应使用空气喷枪喷涂。

无溶剂环氧重防腐涂料的研究

随着工业化进程的发展,重防腐涂料的研究已经成为一个国家化工技术发展的衡量标准。受环保理念的影响,无溶剂重防腐涂料的研究备受关注。主要从涂料配方的选择、制备工艺、施工工艺等方面对无溶剂环氧重防腐涂料的研究进行了介绍,并指出可从颜填料、助剂的选择和开发等方面完成对涂料性能的改善和调节。

高压无气喷涂机的使用和保养

介绍了高压无气喷涂机的工作原理,使用注意事项以及喷嘴的正确选用。

风力发电机塔筒防腐涂料的研制与施工

根据风力发电机塔筒的使用环境、防腐涂层设计要求及施工要求研制了用于风力发电机塔筒的防腐蚀涂料,涂层系统由环氧富锌底漆、厚浆环氧中间漆、脂肪族聚氨酯面漆组成,文章讨论了基料、助剂等对涂层性能及外观的影响,以及施工中遇到的问题和解决方法。

高压无气喷涂在汽车涂装中的应用

介绍了高压无气喷涂在汽车涂装中的应用,同时提出了常见缺陷的解决方案。

重防腐涂装施工质量的控制因素

论述了涂装工艺对重防腐涂料性能的重要性。介绍了近年来重防腐涂料及涂装技术的新进展,并阐述了重防腐涂料先进的涂装工艺以及质量检查。最后指出提高涂料的施工性能是我国重防腐涂料涂装技术发展的关键。

桥梁钢支座喷涂机器人系统开发及应用

开发了桥梁钢支座喷涂机器人系统,采用高压无气喷涂方式,用于桥梁钢支座重防腐涂料体系的自动喷涂。工程应用表明,该系统可显著提高漆膜性能、厚度均匀性及喷涂效率,有效解决了桥梁钢支座高效能涂装的瓶颈问题。

常规管道内壁喷涂施工控制

海洋石油工程中越来越多的采取管道内壁喷涂的方式来延长其使用寿命,目前国内管道内壁喷涂设备应用比较成熟,但喷漆设备在管道内喷涂时的行进速度,仍无相关数据可查,施工容易造成喷涂不均匀、流挂等问题,影响喷涂质量。本文针对常规管道内壁防腐施工时存在的问题和解决方案提出了见解。对喷漆设备在管道内的行走速度进行了相关实验,总结了数据,供施工参考。