[发明专利]一种扇形喷雾流量场的控制方法

说明书

本发明涉及一种扇形喷雾流量场的控制方法，具体包括以下步骤：(1)初始设置喷嘴在气液压力和流量下，喷射液体时的流量场各参数：z₀、z_n、3σ(0,z₀)、c(0)、h(z₀)、k；(2)计算喷雾流量场分布：在射流基本段，空间流量强度分布函数，如下：其中，Q(r,θ,z)为流量场基本段内任意一点的空间流量强度分布函数；(3)比较空间流量强度分布与期望的流量强度的差异；(4)对空间流量强度分布进行调整：先更换喷嘴，再旋转喷嘴绕x、y、z轴的转动角度，最后增大或者减小喷嘴入口的气液压力和流量，直至空间流量强度分布与期望的流量强度分布差异满足：n为小方体数量。

技术领域

本发明涉及液体涂装领域，特别是涉及扇形喷嘴喷雾流量场的控制。

背景技术

雾化喷涂广泛应用于汽车工业、木制品加工业、灌溉等行业中。近年来，由于个性化定制需要，雾化喷涂越来越多地应用在家装饰品、服装面料、海报等对象上。由于喷嘴结构差异较大，在不同的压力、流量作用下，不同的液体喷射出不同的喷雾流量场，给多喷嘴组合布局带来了难度。目前，大多数企业通过不断调试流经喷嘴入口处的压力和流量、喷嘴与受喷对象之间的相对位置、以及喷嘴与喷嘴之间的相对位置，提高受喷对象上的着液量分布均匀性。随着对喷涂要求的不断提高，只有获知特定喷射工艺条件下流量场空间分布的数学表达，才能为多喷嘴组合布局提供依据，为喷雾液量在线控制提供方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种扇形喷雾流量场的控制方法；具体是通过对扇形喷嘴平面流量分布函数和空间流量分布函数的推导，建立喷嘴流量分布式，适用于扇形喷嘴、圆形喷嘴等喷雾流量场计算，为喷嘴压力控制、流量控制和多喷嘴组合布局提供了数学基础，为实现均匀喷涂提供了可能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种扇形喷雾流量场的控制方法，包括以下步骤：

(1)初始设置喷嘴在气液压力和流量(压力、流量的极值由液压管路、喷头结构以及喷雾量要求决定)下，喷射液体(根据液体粘度的差异，选择合适的喷头。喷头选择合适，在压力作用下，液体都可以被雾化成小液滴)时的流量场各参数如下：

z₀，为射流基本段的起始处至喷口的距离；

z_n，为射流基本段的终止处至喷口的距离；

z＝z₀截面上，流量有效喷射区域内，椭圆长半轴3σ(0,z₀)；

z＝z₀截面上，流量有效喷射区域内，椭圆短半轴

c(0)，方位角θ为0°处，流量场外轮廓沿z轴正方向的斜率；

z＝z₀截面上，过截面中心处的流量强度值h(z₀)；

k，射流中心轴流量强度沿z轴(即射流中心轴的轴线方向，上面的“z＝z₀”表示“z轴上位移

z₀”)的抗衰减系数；

z₀、z_n、σ(0,z₀)、c(0)、h(z₀)、k数值大小均与喷嘴结构，喷嘴气液压力、流量、速度和质量比值，液体的成分、粘度、密度、表面张力等属性有关；受喷液体在一定的气、液压力作用下，经喷嘴出口，可分为射流初始段、射流基本段和射流消散段。其中，射流初始段的稳定性差，不具有工业使用价值；射流消散段距离喷口距离较远，其射流动压力难以达到所需要求；而处在射流基本段的流量场比较稳定，受喷液体雾化均匀，雾化层和周围空气也有较为明显的界限，具有实际应用意义；