基于Fluent的木板家具聚脲喷枪混合室结构优化仿真

摘要

针对木板家具聚脲喷涂中A、B两组分混合不充分、易致涂层缺陷的问题，提出并验证一种“1T2Y”(1段T型结构室和2段Y型结构室)两次撞击式混合室结构以提升腔内混合均匀性与出口稳定性。建立1T(1个T型结构室)、1Y(1个Y型结构室)与1T2Y三维模型并在ANSYS Fluent中进行对比仿真；采用聚脲材料A、B两组分围绕混合室流体速度、压力、密度、湍流强度及混合指数等参数进行研究。1T2Y在T型撞击与双Y型重组处产生多处压降峰与对称环流，形成“拉伸、折叠和卷吸”耦合混合机制；沿程密度由陡峭界面向均匀过渡，Y型支中段约1 250～1 260 kg/m³，出口分布最均匀；湍流强度峰值约2 000%，在支路内迅速衰减、出口前短暂回升后整流。研究表明，合理使用T型和Y型结合可提高混合室混合效果；与1T、1Y相比，1T2Y出口速度场轴对称性最佳、偏流最小，混合指数显著提升，混合效果优异；混合流体在混合室时间约为0.15 s，满足聚脲反应迅速的条件。研究结果可为木工聚脲喷枪混合室结构优化及工程应用提供参考，也为提升木制家具喷涂质量与一致性提供新思路。

关键词

木板家具 / 聚脲喷涂喷枪 / 撞击流 / 双组分 / 混合室 / 数值仿真

基金资助

哈尔滨市应用技术研究与开发项目(2017RALXJ011)