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印染作为丝网印刷的一种,印刷过程中清洗网版是印染厂产生工业废水的主要环节之一,而目前印花网版的清洗存在用水量大,清洗效果差、人工劳动强度大等问题。研究高效优质的网版水射流清洗设备对于改善网版清洗污染重、效率低、自动化程度低等困境有着非常重要的意义。而喷嘴是水射流设备的核心部件,本文通过理论分析设计扇形喷嘴结构,数值模拟喷嘴内外流场,并结合网版清洗实验验证、分析清洗效果,具体工作包括: (1)对水射流基本特征与扇形喷嘴的结构特点进行了研究,分析了影响喷嘴射流特性的主要因素,设计扇形喷嘴结构。 (2)介绍CFD分析方法及原理,利用ICEM CFD对建立的喷嘴流体域模型进行前处理,通过FLuent数值模拟完成不同结构参数扇形喷嘴的内部流场分析,得到速度场、压力场和湍动能场,分别比较不同喷嘴入口结构、喷嘴出口段直径、喷嘴出口V型切槽角度等结构参数对内部射流参数的影响,从而分析其规律,选择最优结果,在此基础上分析喷嘴外部流场特性,通过数值模拟比较不同喷嘴组合间距对网版清洗效果的影响规律,确定最佳喷嘴组合间距。 (3)通过将印染厂测试网版放入清洗机进行显影清洗,对清洗结果进行取样分析,实验分析扇形喷嘴组合机构的网版清洗性能,确定适宜的清洗参数及清洗机构形式。 通过本课题研究成果与印染企业实际生产的结合,能够提高企业网版清洗的质量,同时降低企业的用工成本,且为印染企业的节能减排指标提供有力的保障,从而提高了企业的竞争力。