响应面法优化空气喷嘴雾化流场的数值研究

来源：机床与液压杂志2021年第9期北京时间：

作者：乔文通，邵先月，钱丽娟，林剑，刘永清

单位：中国计量大学机电工程学院；浙江瑞丰五福气动工具有限公司；中国计量大学机电工程学院；浙江三田汽车空调压缩机有限公司；浙江三田汽车空调压缩机有限公司

摘要：为提高空气喷嘴的喷涂性能，采用计算流体力学对空气喷嘴与喷涂面之间的雾化流场进行数值模拟，并结合响应面法对喷嘴的结构参数与工况参数进行总体优化。首先搭建热线风速仪测速实验台验证数值计算模型的准确性，然后设计三因素的中心复合试验，建立以塑形气孔斜面倾角α、环形气孔压力p1、塑形气孔压力p2为设计变量，以喷涂面中心压力pc为目标变量的响应面回归模型与数学优化模型，进而对喷嘴的结构参数与工况参数进行优化，求得喷嘴特征参数的最优组合。结果表明：利用响应面法对喷嘴特征参数进行优化设计可有效改善喷嘴的雾化流场，优化后的喷涂面中心压力降低了57.6%，有利于均匀喷涂；通过分析响应面图，可总结出各特征参数对喷涂性能的交互影响规律。

关键词：空气喷嘴;雾化流场;响应面法;参数优化;中心复合设计

基金资助：国家自然科学基金项目（11872352；11632016）