凹版印刷机干燥箱流体动态分析及参数优化

武吉梅，徐宗磊，陈允春，薛志成，刘琳琳

(1.西安理工大学 印刷包装工程学院，西安 710048;2.陕西北人印刷机械有限责任公司，陕西 渭南 710000;3.山推工程机械股份有限公司，山东 济宁 272073)

凹版印刷机上，干燥系统是凹印技术的核心技术之一。干燥箱内热风对印刷品干燥效果直接影响印刷质量。因此，对凹版印刷机干燥箱热风的动力学特性进行研究，进一步优化干燥箱结构参数，以实现热风条件的精确控制十分必要。目前已有许多专家学者对热风干燥参数及流体特性进行了研究。Collet［1］把传热物质看做包含很多独立自由运动的无限介质，并在此基础上通过利用熵变理论得到热扩散的数学模型;Cao［2］对干燥管道结果的研究，建立干燥风管内部空气流动的热力学模型。黄清明［3］对凹版印刷机干燥箱温度优化控制系统进行了研究与设计。牛永生［4］研究了利用热相似理论建立准数学模型换热的运算式，求出对流换热系数。本文采用计算流体力学方法(简称CFD)建立干燥箱热风流动模型并进行数值分析，得到热风在干燥箱中温度分布并根据结果对其进行优化改进。

1 凹版印刷机干燥方式

目前在凹版印刷机上应用最多的干燥方式为热风对流干燥［5］。

图1 热风对流干燥系统图Fig.1 Drying system of hot-air convection

图1为热风对流干燥系统图。空气由风机进风口进入风机，获得一定速度，然后经过换热器，通过热量交换，得到印品干燥所需温度，通过风道进入干燥箱，具有一定温度、速度的热风由干燥箱风嘴吹到印品表面，完成印品干燥过程。……