微尺度下油墨流动特性分析

• 作 者: 赵丕乐
• 机 构: 北京工业大学
• 出 处: 北京工业大学
• 发表日期: 2017年期
• 关键词: 印刷油墨 微尺度 流动特性 产品质量

随着社会经济的发展，信息传播对人们日常生活越来越重要。印刷产品作为信息传播的媒介之一，人们对其质量要求也越来越高。正是因为人们需求的提升，使印刷技术在近年来得到了长足的进步与提升。但是在实际生产过程中，依然存在一些因素导致质量缺陷。国内外学者研究发现提高油墨传递的稳定性，使油墨更加均匀适量地传递是提高印刷产品质量的关键。随着机械产品朝着微型化的方向发展，近年来人们对微尺度流体的研究越来越热，微尺度下流体会表现出较常规尺度不一样的效应。经研究可知油墨在两墨辊间流动时其通道特征尺度已达到微尺度范畴。因此研究微尺度下影响油墨流动特性的因素对控制印刷产品质量有着极其重要的意义。　　本文主要使用流体分析软件FLUENT及其前处理网格划分软件ICEM，对微尺度下油墨传递流动过程进行数值仿真，包括速度滑移、油墨粘度以及特征尺度对油墨流动特性影响的数值分析，为提高印刷品质量提供理论依据。　　首先，分析速度滑移对油墨流动特性影响。根据实际工况建立油墨流动模型，先在无滑移的壁面条件下分析油墨流动特性，得到无滑移条件下油墨的速度分布和压力分布。然后在滑移条件下对油墨流动特性进行数值仿真模拟，得到不同壁面剪切力下油墨的速度分布和压力分布，并得出最大速度、最大压力以及油墨转移率随滑移速度的变化曲线。最后对比有无滑移两种情况下的油墨速度分布以及压力分布。　　然后，分析粘度对油墨流动特性的影响。首先对无滑移时各个粘度下油墨流动特性进行数值仿真分析，得到无滑移条件下油墨的速度分布以及压力分布。然后对考虑滑移时粘度对油墨流动特性的影响进行数值分析，得到滑移条件下油墨的速度、压力、油墨转移率等随粘度的变化曲线。最后对比有无滑移两种条件下粘度对油墨流动特性的影响，得到分析粘度对油墨流动特性影响时考虑滑移的必要性。　　最后，分析尺度对油墨流动特性的影响。根据实际工况建立不同特征尺度的油墨流动模型，对各个模型进行数值仿真，得到无滑移条件下不同特征尺寸模型的速度分布和压力分布。然后再分析滑移条件下尺度对油墨流动特性的影响。最后对比有无滑移两种条件下尺度对油墨流动特性的影响，得到分析特征尺度对油墨流动特性的影响时考虑滑移的必要性。