一种回风式气浮风刀优化设计方法技术

本发明专利技术属于R2R过程中气浮干燥相关领域，并公开了一种回风式气浮风刀优化设计方法，该方法包括以下步骤：(1)选取回风孔在宽度方向上的数量为设计变量，基材表面在y方向(宽度方向)上压力分布不均匀性为目标函数，定义回风式气浮风刀优化设计的整数规划数学模型；(2)创建回风式气浮风刀的几何模型，并建立回风式气浮风刀的CFD分析模型；(3)抽取样本点，计算函数值并将其保存到样本点库中；(4)构建径向基函数模型，并采用整数规划求其最优解；(5)根据最优解确定回风式气浮风刀结构，指导回风式气浮风刀设计。本发明专利技术以整数规划与径向基函数为基础，通过优化设计指导回风式气浮风刀的结构设计，可以有效降低气浮风刀的设计成本并降低基材表面宽度方向压力分布的不均匀性。本方法充分考虑了回风孔位置及数量对压力不均匀性的影响，缩短了气浮风刀的设计周期。

An Optimum Design Method of Return Air Floating Air Knife

The invention belongs to the related field of air floatation drying in R2R process, and discloses an optimum design method of return air floatation air knife. The method includes the following steps: (1) selecting the number of return air holes in the width direction as the design variable, and taking the non-uniformity of pressure distribution on the surface of base material in the Y direction (width direction) as the objective function, defining the integer programming mathematics for optimum design of return air floatation air knife. Model; (2) Establish the geometric model of return air-floated air knife, and establish the CFD analysis model of return air-floated air knife; (3) extract the sample points, calculate the function values and save them in the sample point database; (4) construct the radial basis function model, and use integer programming to find its optimal solution; (5) determine the structure of return air-floated air knife according to the optimal solution, and guide the design of return air-floated air knife. Based on integer programming and radial basis function, the structure design of the return air-floated air knife can be guided by optimization design, which can effectively reduce the design cost of the air-floated air knife and reduce the non-uniformity of pressure distribution along the width direction of the substrate surface. This method fully considers the influence of the position and number of return air holes on the pressure non-uniformity, and shortens the design cycle of air-floated air knife.

【技术实现步骤摘要】
一种回风式气浮风刀优化设计方法
本专利技术设计气浮风刀
，特别涉及一种回风式气浮风刀优化设计方法。技术背景制造业越来越多地采用R2R方法，气浮干燥工艺是影响R2R制造速度的决定性工艺，基材经双面涂布之后，需要在气浮烘箱中干燥。气浮烘箱需要将基材稳定的悬浮于上下风刀之间，气浮风刀的气浮效果直接影响干燥品质。目前气浮风刀的主流设计方法仍然依赖于设计者经验与CFD方法，该设计方法不能保证基材宽度方向压力分布达到理想效果，导致设计成本较高。例如文献(刘金金.悬浮式烘箱数值模拟分析及结构优化[D].西安理工大学，2015.)采用CFD方法计算了气浮风刀的流场分布。又如文献(卫延斌，侯和平，张海燕.悬浮烘干系统烘箱体结构优化研究[J].西安理工大学学报，2015(2)：171-175.张海燕，刘金金，薛志成，等.涂布机悬浮烘箱的结构参数优化[J].机械设计与研究，2015(4)：142-146.李徐佳，高殿荣，邸立明，等.基于流场数值模拟的锂电池极片干燥箱结构改进[J].中国机械工程，2010，21(18)：2183-2187.李徐佳.锂电池极片干燥箱流场特性研究[D].燕山大学，20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回风式气浮风刀优化设计方法，其特征包括以下步骤：步骤一、选取回风孔在回风式气浮风刀的宽度方向上的数量为设计变量，基材表面在y方向上压力分布不均匀性为目标函数，定义回风式气浮风刀优化设计的整数规划数学模型，式1：

【技术特征摘要】
1.一种回风式气浮风刀优化设计方法，其特征包括以下步骤：步骤一、选取回风孔在回风式气浮风刀的宽度方向上的数量为设计变量，基材表面在y方向上压力分布不均匀性为目标函数，定义回风式气浮风刀优化设计的整数规划数学模型，式1：xn表示x方向上有n个回风孔的位置在y方向上出现xn次，yn表示x方向上有n个回风孔的位置在y方向上的坐标yn，Pun-uniformity表示基材表面y方向压力分布不均匀性；Pun-uniformity的计算表达式如下：M表示计算点的个数，Pi表示基材表面y方向上第i个位置的压力，Pavg表示M个位置压力的平均值；式1中的等式约束条件限制了y方向总的开孔位置数量，不等式约束保证x方向上有n个回风孔的位置在y方向上连续出现，并且x方向上开孔较多的位置总是位于气浮风刀中部；步骤二、创建回风式气浮风刀的几何模型，抽取流体计算域并进行网格划分、施加边界条件等，建立回风式气浮风刀的CFD分析模型；步骤三、抽取n+2个样本点，其中n+1个样...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华民，杨志明，张云，黄志高，陶波，
申请(专利权)人：深圳市信宇人科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44