真空噴霧法的噴嘴內(nèi)部空化流動(dòng)及噴霧過(guò)程模擬研究.pdf

1、真空噴霧法是制備聚合物薄膜較為新型的方法，其因具有成膜致密、膜厚均勻可控及可制備梯度薄膜等特點(diǎn)而受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。本文以真空環(huán)境下噴射聚合物溶液制備聚合物功能薄膜的真空噴霧法為基礎(chǔ)分析其成膜影響因素。首先對(duì)現(xiàn)有的真空噴霧法進(jìn)行分類總結(jié)，雖然這些方法均建立了實(shí)驗(yàn)裝置并成功制備出性能良好的聚合物薄膜，但對(duì)相關(guān)真空噴霧成膜過(guò)程卻未見詳細(xì)分析，研究尚有許多空白之處。由于實(shí)驗(yàn)研究周期大且費(fèi)用高，數(shù)值模擬研究體現(xiàn)出其優(yōu)越性。
　　整個(gè)噴

2、霧鍍膜過(guò)程可分為噴嘴內(nèi)部流動(dòng)、噴嘴外部流動(dòng)和霧滴沉積過(guò)程，本文對(duì)真空噴霧法的數(shù)值模擬研究主要對(duì)前兩部分來(lái)進(jìn)行，其中噴嘴內(nèi)部流動(dòng)模擬分析結(jié)果也為噴嘴外部霧化模擬提供了初始條件?？栈瘜?duì)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)有較大影響，本文首先對(duì)不同出口壓力、不同噴射壓力、不同噴嘴直徑、不同噴嘴長(zhǎng)度和不同工作流體的噴嘴內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了模擬分析，通過(guò)對(duì)比噴嘴內(nèi)壁面、出口徑向以及軸線上蒸汽量和湍動(dòng)能分布分析以上參數(shù)對(duì)噴嘴內(nèi)部流動(dòng)的影響，此外還分析了不同參數(shù)下的噴嘴流量系數(shù)。

3、噴嘴外部噴霧場(chǎng)模擬與噴嘴內(nèi)部流動(dòng)模擬相對(duì)應(yīng)，通過(guò)分析噴射束寬度、噴霧貫穿距離、霧滴索特平均直徑以及霧滴直徑總體分布來(lái)確定模擬參數(shù)對(duì)噴霧特性的影響。
　　結(jié)果發(fā)現(xiàn):出口壓力低于0.1 MPa后，噴嘴內(nèi)部流動(dòng)參數(shù)并沒有明顯變化。環(huán)境壓力低于1 KPa后，霧滴直徑總體分布不再變化;提高噴射壓力使噴嘴內(nèi)蒸汽量和湍動(dòng)能均提高，但噴射壓力高于30 MPa后，噴嘴內(nèi)蒸汽量無(wú)明顯變化，高噴射壓力形成的噴霧特性較好;噴嘴壁面及出口徑向蒸汽量隨噴嘴直