[发明专利]一种悬浮烘干装置烘箱体结构的优化方法

说明书

本发明公开了一种悬浮烘干装置烘箱体结构的优化方法，具体如下：步骤1，对悬浮式烘箱所有风嘴进行仿真分析，模拟悬浮式烘箱所有风嘴及其周围流体域的热风流场；步骤2，对悬浮式烘箱整体进行仿真分析，模拟悬浮式烘箱整体的热风流场；步骤3，对悬浮式烘箱关键结构参数进行仿真分析，选取多组结构参数进行对比分析，获得最优关键结构参数；步骤4，利用步骤3所得五组关键结构参数对悬浮式烘箱整体进行结构优化及仿真分析，模拟结构优化后悬浮式烘箱整体的热风流场；步骤5，对比并分析结构优化前后六组悬浮式烘箱热风流场分布情况，确定悬浮式烘箱最佳模型及最佳结构参数。该方法方便地根据应用需要优化出烘箱干燥效率达到最优时设备结构参数。

技术领域

本发明属于印刷包装行业设备技术领域，具体涉及一种悬浮烘干装置烘箱体结构的优化方法。

背景技术

近年来国内外印刷包装行业发展迅速，涂布机和凹印机作为印刷企业的重要生产设备，其生产效率、产品质量等关键参数均与干燥装置有着相当大的联系，干燥装置的性能已成为制约涂布机和凹印机等设备发展的主要因素之一。传统干燥设备在工作过程中不仅对环境造成严重污染同时消耗巨大能量，已不能满足现代绿色环保印刷的要求。悬浮烘干技术作为一种新型的热风干燥技术，利用空气动力学原理，由一系列上下水平交错或对称排列的空气喷嘴形成特殊热风流场，支撑基材在烘箱里面运行并干燥，相对于传统热风烘干技术而言，悬浮式烘箱中形成了湍流风场流，其特点在于可同时实现印刷承印物的双面烘干，并且有效地保护涂布材料及承印物表面，大幅度地提高了生产质量的干燥效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬浮烘干装置烘箱体结构的优化方法，能够方便地根据应用需要优化出烘箱干燥效率达到最优时设备结构参数。

本发明所采用的技术方案是，一种悬浮烘干装置烘箱体结构的优化方法，包括如下步骤：

步骤1，对悬浮式烘箱所有风嘴进行仿真分析，模拟悬浮式烘箱所有风嘴及其周围流体域的热风流场；

步骤2，对悬浮式烘箱整体进行仿真分析，模拟悬浮式烘箱整体的热风流场；

步骤3，对悬浮式烘箱关键结构参数进行仿真分析，选取多组结构参数进行对比分析，获得最优关键结构参数；

步骤4，利用步骤3所得多组关键结构参数对悬浮式烘箱整体进行结构优化及仿真分析，模拟结构优化后悬浮式烘箱整体的热风流场；

步骤5，对比并分析结构优化步骤2及步骤4得到的悬浮式烘箱热风流场分布情况，确定悬浮式烘箱最佳模型及最佳结构参数。

本发明的特点还在于，

步骤1具体按如下步骤实施：

步骤1.1，依据悬浮式烘箱风嘴实际结构建立悬浮式烘箱整体风嘴三维模型，并对风嘴及其周围区域进行布尔运算，得到风嘴流体域物理模型；对风嘴流体域物理模型进行网格划分，采用混合网格并对风嘴流体域网格划分结果进行网格检查；

步骤1.2利用式(1)计算风嘴流体域雷诺数Re，依据雷诺数Re判断标准确定风嘴流体域的流动类型：

式中：ρ为流体的密度，单位：kg/m³；V为流体的平均流速，单位：m/s；L为圆管直径，非圆管流动时为当量直径，单位：m；μ为流体的粘性系数。

步骤1.3，对风嘴流体域数值模型进行仿真分析，其中包括边界条件设置及湍流模型建立；

步骤1.4，对风嘴流体域数值模型进行初始化，设置计算步数并开始计算，当达到收敛状态后停止计算；

步骤1.5，使用后处理软件对风嘴流体域数值模型进行后处理，获得风嘴流体域热风流动轨迹线图；

步骤1.6，对风嘴流体域数值模型所有风嘴进行速度场、温度场及压力场分析。