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Keywords:

  • numerical simulation;
  • short-dwell coater;
  • pressure on substrate;
  • blade moment

Abstract

The steady state flow in a short-dwell coater has been simulated by solving the two-dimensional Navier-Stokes equations in the primary pressure and velocity variables for substrate Reynolds numbers up to 1000. The small opening under the blade has very little effect on the flow patterns in the coating pond. However, it does have a significant effect on the pressure field in the pond. The pressure on the substrate surface, which controls liquid penetration during application, has a maximum value under the blade, near its tip. Low coating weights and high coating speeds lead to higher maximum pressure on the substrate. The operating pressure which must be applied to the blade can be predicted for a given coating weight and substrate velocity. For high substrate speeds and low coating weights, higher operating pressures are needed to keep the blade in position.

On a simulé l'écoulement en régime permanent dans un enrobeur à résidence courte en résolvant les équations de Navier-Stokes (formulation vitesse-pression) pour des nombres de Reynolds allant jusqu'à I 000. La petite ouverture située sous la lame influence très peu les profils d'écoulement dans le bassin d'enrobage. Cependant, elle exerce un effet significatif sur le champ de pression dans le bassin. La pression sur la surface du substrat, qui gouverne la pénétration du liquide durant l'application, a une valeur maximum sous la lame, près de son extrémité. Les faibles poids de couchage et les hautes vitesses de reve'tement entrai'nent une pression maximum supérieure sur le substrat. La pression de fonctionnement qui doit e'tre appliquée à la lame peut e'tre prédite pour un poids de couchage et une vitesse de substrat donnés. Dans le cas de vitesses éléves de substrat et de faibles poids de couchage, des pressions élevées de fonctionnement sont nécessaires pour maintenir la lame en position.