基于Solidworks的涂装线喷漆室流场仿真分析

1 引言

    现代工业涂装在制造业中，尤其在行走机械制造领域是最重要的工业环节之一。自20世纪80年代以来，我国每年新建、改造和引进的工业涂装线达上百条。为适应工业产品的高质量、高装饰性和低成本的要求，适应建设环境友好、节能型社会的时代要求，涂装材料的更新换代日益加速，工业涂装技术的进步日新月异。喷漆室(spraybooth)是涂装室之一，属于非标设备，必须正确选用和精心设计制造，才能获得最佳的经济技术效果。喷漆室的最基本任务是抽风排掉喷涂过程中所产生的漆雾、涂料尘埃、溶剂等。

2 液力旋压式喷漆室设计简介

    液力旋压式喷漆室用气体层流压抑的方式来防止漆雾扩散，用液力管旋压来过滤漆雾，是目前技术上较完备的喷漆室。其工作原理如图1。

图1 液力旋压式喷漆室的原理

    液力旋压式喷漆室可分为室体、漆雾过滤装置和通风系统三部分。

    通风系统由排气装置和送风装置组成。排风装置是用风机将室体内的含漆雾的空气经液力旋压气过滤，从水槽与洗涤板之间排出。在排气装置中，水滴在水槽和洗涤板之间的通道中，大部分落下而被分离。

    送风装置是使气体形成层流状态的主要条件。送入供气室的空气，通过可调节的挡板调节，均匀地流过曲面给气棚送向室体内。顶棚的曲面形状，是使空气形成均匀层流状态的关键，它能将气流向外扩展，扩展的气流在位于下部的液力旋压器引力的作用下，使室内空气按层流状态向中心压抑，将工件包围，完全防止漆雾的飞扬。空气流速分布如图2。

图2 液力旋压喷漆室空气流速分布图

3 仿真软件介绍

    近几年，随着计算机三维CAD/CAE/CAM软件的应用与普及，使得传统的二维机械设计逐步向三维设计转化。设计构思的表达由原来的二维图纸演变成直接用计算机模拟三维实体模型的虚拟三维实体模型的虚拟产品。就是其中的代表，它是美国公司基于Windows开发的机械设计软件，在windows环境下为机械设计进行高质量的三维建模，为广大机械设计人员提供了用户界面友好，运行环境更大众化的实体造型环境。零件设计与装配设计、二维工程图融为一体，使工业界迅速普及三维产品设计技术。另一方面，对硬件要求低且运行速度快，具有良好的建模功能和集成能力。成为三维软件的标准，在工业界得到了广泛的应用。