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滾筒式塗佈

印刷製程中,通常使用正向輥塗的技術將油墨輸送和施加到印刷物體的表面。在該過程中,墨水流入兩個旋轉圓筒之間的狹窄間隙中。而在間隙的下游,墨水分成兩部分,形成圓柱體表面的塗層。

模擬正向輥塗工藝,(頂部)和無空氣夾帶(底部)。氣泡的存在取決於流體性質,與表面的接觸角和輥子速度。埃爾蘭根大學流體力學研究所(LSTM)。

在 Coyle, Macosko and Scriven (J.Fluid Mech., (1986), V.171, p.183) 發表的論文中,提供了分裂距離的計算分析,兩個滾輪之間中心線上自由表面的下游位置。此處以FLOW-3D進行驗證測試。滾輪的半徑為2.54cm,最小間距為0.02cm。它們在間隙中的切向速度為U = 2.0cm / s。間隙距離為1.3cm,該位置指定為inflow 邊界條件。液體粘度μ= 0.2poise,表面張力為σ= 2.0dyne / cm,毛細管數μU/σ= 0.2。由於模型具對稱性,因此僅模擬了流動區域的上半部分。完整的流動區域可以非常容易建立,可以包含不同半徑和/或不同速度的滾輪。最終的穩定結果顯示在下圖中,藍色區域顯示水平速度為負的位置,可以從速度向量中看出分裂位置有一對反向旋轉渦旋。

The computed splitting distance was 0.50cm versus the asymptotic analysis result of 0.509cm, a very good agreement for a computation that only took 172s of CPU time.

Validating the Forward Roll Coating Process