ScCO₂喷涂核心设备的研制数据集

本数据集主要通过ScCO₂-共溶剂-涂料树脂的动态溶解/混合机理研究，针对涂料溶液与 ScCO₂的物理特性差异，基于流体力学及热力学基本原理，构建数学模型及数值分析方法，利用FLUENT软件建立罐式混合器的仿真模型，分析混合器内异质流体间的输运、混合以及溶解机理。基于ScCO₂ 涂料溶液混合相图，以涂料溶液均匀混合为目标，对具体结构下涂料的组分配比、压力、温度及物性参数等关键参数进行模拟优化，提炼出涂料的组分配比、压力、温度控制及流量调动等关键控制参数。在此基础上针对连续喷涂的场景，基于连续式混合器结构，引入能量、动量和质量守恒理论，结合流体状态方程分析建立连续式混合器动态混合模型对ScCO₂ 流体动力行为进行动态模拟计算，研究动态混合过程中ScCO₂ 涂料体系在混合器内部的混合过程、流动特性，找出混合器结构参数与涂料溶液均匀混合、稳定输送及对雾化效果的关系，优化得出适当的连续式混合器结构参数。针对在ScCO₂涂料的射流喷涂过程较为复杂，喷嘴出口处由于压力突降导致CO₂急剧气化动力与射流作用下，涂料溶液液滴大小、尺寸分布以及喷射扇面、液滴分布均匀性等都会发生一系列的变化以及对涂膜质量产生决定性影响。在上述基础上开展ScCO₂喷涂关键装备参数研究，包括核心设备研发进行ScCO₂喷涂核心装置的研发、研制工作。本数据集记录收集了叶轮式混合器混合性能在数值模拟计算数据、叶轮式混合器混合性能在数值模拟计算数据、叶轮式混合器混合性能在数值模拟计算数据及ScCO2与涂料体系相平衡与物性相关参数模拟结果。在上述机理研究的基础上开展ScCO2喷涂核心装置的研发，包括连续式混合器和自动控制系统及整机研制，最终实现ScCO2喷涂系统的集成应用。主要数据包括ScCO2喷涂装置设计路线图及ScCO2喷涂设备规格参数、ScCO2喷涂操作流程规范参数等数据汇总。本数据集总数据量为171.5MB。