·94 工程科学学报，第37卷，增刊1 时均开始产生气泡。而且长度越小，产生的气泡量越 来越少.根据文献21门可知，溶液流动速率越快，每个 多.但比较带料辊上涂料的均匀性可以看出，长度越 分子所具有的动能就会增大，因而其克服内部引力，表 小，均匀程度越高.4.5s时五种模型的涂料补给量和 面积增大的可能性越大，则起泡性就会增强.由于预 输出量，如表1所示 存在涂料盘里的量是一定的，涂料进口流量也是相同 表1不同料盘长度时涂料的进量和出量 的，但比较涂料出口的流量，发现长度越大，出口流出 Table 1 Mass flow rate of coating entering into and flowing out under 涂料的量越少，而出口位置也没有改变，证明长度越 different lengths of lacquer plate 大，涂料在涂料盒内运动的速率越慢，那么涂料在涂料 长度1 涂料进量/ 涂料出量/ 料盘净增量/ 盒内的起泡性就越弱.由上述结果分析可得，涂料盘 mm (kg's-1) (kg's-1) (kg's-1) 长度越大，彩涂板质量相对越好，然而比较图6(d)、图 1400 0.56 1.94 -1.38 6(),结果相差不大，综合考虑经济效益因素，涂料盘 1600 0.56 0.44 0.12 的长度为2000mm较合适. 1800 0.58 0.42 0.16 2.4涂料盘宽度的影响 2000 0.59 0.26 0.33 其他条件保持不变，改变涂料盘的宽度会改变涂 2200 0.59 0.14 0.45 料盘内涂料的高度，从而影响涂层分布的均匀性.分 别模拟涂料盘宽度W为550、750、950、1050和1250 由表1分析可知，在长度为1400mm时，涂料的输 mm时涂料的分布情况，五个模型在4.5s时的涂料体 出量要大于涂料的进给量，会造成涂料盘内的涂料越 积分数云图如图7所示. (a) ， 图7涂料盘宽度不同时涂料体积分数云图.(a)W=550mm;(b)W=750mm:(c）W=950mm:(d)W=1050mm:(e)W=1250mm Fig.7 Contours of coating volume fraction under different lacquer plate widths:(a)W=550 mm:(b)W=750 mm:(c)W=950 mm:(d)W= 1050mm;(e)W=1250mm 由图7可知，宽度为550、750和950mm的涂料 表2料盘宽度不同时涂料的进量和出量 盘，均开始产生少量的气泡.而较大的宽度1050和 Table 2 Mass flow rate of coatings entering into and flowing out under 1250mm均没有气泡产生.4.5s时五种不同宽度模型 different widths of lacquer plate 的涂料补给量和输出量，如表2所示. 宽度/ 涂料进量/ 涂料出量/ 料盘净增量/ 通过比较五种不同宽度下涂料的进给量和输出 mm (kg's-1) (kg's-1) (kg's-1) 量，发现宽度为550mm和750mm的两种模型，输出量 550 0.59 1.90 -1.31 要大于补给量，这样会造成涂料盘里的涂料供给不足， 750 0.59 2.31 -1.72 所以这两种模型不能应用于彩涂板的生产.而其他三 950 0.59 0.42 0.17 种模型，同长度方向一样，涂料起泡性随涂料在盘内流 1050 0.59 0.05 0.54 动速率的增大而增强.所以涂料盘的宽度越大，彩涂 1250 0.59 0.01 0.58 板的质量相对越好，但考虑经济效益因素，彩涂板的宽 度为1050mm较合适. 2.5 涂料盘进口位置的影响 其他条件保持不变，改变涂料进口的位置，会改变工程科学学报，第 37 卷，增刊 1 时均开始产生气泡． 而且长度越小，产生的气泡量越 多． 但比较带料辊上涂料的均匀性可以看出，长度越 小，均匀程度越高． 4. 5 s 时五种模型的涂料补给量和 输出量，如表 1 所示． 表 1 不同料盘长度时涂料的进量和出量 Table 1 Mass flow rate of coating entering into and flowing out under different lengths of lacquer plate 长度/ mm 涂料进量/ ( kg·s － 1 ) 涂料出量/ ( kg·s － 1 ) 料盘净增量/ ( kg·s － 1 ) 1400 0. 56 1. 94 － 1. 38 1600 0. 56 0. 44 0. 12 1800 0. 58 0. 42 0. 16 2000 0. 59 0. 26 0. 33 2200 0. 59 0. 14 0. 45 由表 1 分析可知，在长度为 1400 mm 时，涂料的输 出量要大于涂料的进给量，会造成涂料盘内的涂料越 来越少． 根据文献［21］可知，溶液流动速率越快，每个 分子所具有的动能就会增大，因而其克服内部引力，表 面积增大的可能性越大，则起泡性就会增强． 由于预 存在涂料盘里的量是一定的，涂料进口流量也是相同 的，但比较涂料出口的流量，发现长度越大，出口流出 涂料的量越少，而出口位置也没有改变，证明长度越 大，涂料在涂料盒内运动的速率越慢，那么涂料在涂料 盒内的起泡性就越弱． 由上述结果分析可得，涂料盘 长度越大，彩涂板质量相对越好，然而比较图 6( d) 、图 6( e) ，结果相差不大，综合考虑经济效益因素，涂料盘 的长度为 2000 mm 较合适． 2. 4 涂料盘宽度的影响 其他条件保持不变，改变涂料盘的宽度会改变涂 料盘内涂料的高度，从而影响涂层分布的均匀性． 分 别模拟涂料盘宽度 W 为 550、750、950、1050 和 1250 mm 时涂料的分布情况，五个模型在 4. 5 s 时的涂料体 积分数云图如图 7 所示． 图 7 涂料盘宽度不同时涂料体积分数云图． ( a) W = 550 mm; ( b) W = 750 mm; ( c) W = 950 mm; ( d) W = 1050 mm; ( e) W = 1250 mm Fig． 7 Contours of coating volume fraction under different lacquer plate widths: ( a) W = 550 mm; ( b) W = 750 mm; ( c) W = 950 mm; ( d) W = 1050 mm; ( e) W = 1250 mm 由图 7 可知，宽度为 550、750 和 950 mm 的涂料 盘，均开始产生少量的气泡． 而较大的宽度 1050 和 1250 mm 均没有气泡产生． 4. 5 s 时五种不同宽度模型 的涂料补给量和输出量，如表 2 所示． 通过比较五种不同宽度下涂料的进给量和输出 量，发现宽度为 550 mm 和 750 mm 的两种模型，输出量 要大于补给量，这样会造成涂料盘里的涂料供给不足， 所以这两种模型不能应用于彩涂板的生产． 而其他三 种模型，同长度方向一样，涂料起泡性随涂料在盘内流 动速率的增大而增强． 所以涂料盘的宽度越大，彩涂 板的质量相对越好，但考虑经济效益因素，彩涂板的宽 度为 1050 mm 较合适． 表 2 料盘宽度不同时涂料的进量和出量 Table 2 Mass flow rate of coatings entering into and flowing out under different widths of lacquer plate 宽度/ mm 涂料进量/ ( kg·s － 1 ) 涂料出量/ ( kg·s － 1 ) 料盘净增量/ ( kg·s － 1 ) 550 0. 59 1. 90 － 1. 31 750 0. 59 2. 31 － 1. 72 950 0. 59 0. 42 0. 17 1050 0. 59 0. 05 0. 54 1250 0. 59 0. 01 0. 58 2. 5 涂料盘进口位置的影响 其他条件保持不变，改变涂料进口的位置，会改变 ·94·