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由于喷枪喷涂漆料流程简单,手持喷枪具有很强的灵活性,因此在实际生活中,被广泛应用。但是喷枪在喷涂过程中会出现许多问题,如涂料混合不均匀、涂料与壁面撞击程度不够等。本文基于沈阳某研究院所提供的喷枪来解决该喷枪存在的以上两个问题。通过采取数值模拟手段,运用Fluent软件,对喷枪混合室、喷嘴分别进行优化设计。主要研究内容如下:(1)基于计算流体力学理论,运用三维建模软件建立原喷枪扇形喷嘴的三维模型,采用Fluent Meshing网格划分软件划分网格,导入到Fluent软件中对喷嘴的喷涂外流场进行速度、含水量的分析,得出情况与实际喷涂效果相同,证明了仿真的正确性。(2)基于主要影响扇形喷嘴喷涂的结构:喷嘴内腔直径D、液体入射圆柱段的长度L、V型切槽半角α这三个因素,利用正交分析设计方法,设计出九种不同的型号的喷嘴,并与原扇形喷嘴模型对比,分析它们的速度、含水量、动压值。发现这九种型号的喷嘴的含水量随距离的变化趋势大致相同,喷涂范围基本一致;其中8号喷嘴,即喷嘴内腔直径D=6.94 mm、液体入射圆柱段的长度L=5.24 mm、V型切槽半角α=30°,其速度、动压值为所有型号喷嘴中最大。(3)根据静态混合器的设计思路,建立A、B两个混合室模型。其中A混合室结构为插入螺旋混合单元的混合室,B混合室结构为插入平版交叠单元的混合室。并且基于CFD理论,导入到Fluent软件中,对速度、湍流强度、硅酸盐溶液的浓度进行分析。得出设计的A、B模型,可以增大两种流体之间的混合效果。同时A模型中由于螺旋混合单元的作用,其涡旋的数量、湍流强度均大于B模型。在三个模型中,A模型中硅酸盐溶液的区域随距离的变化扩散的最多,表明与异氰酸酯溶液混合的较为充分。综上,要增强混合室的混合效果,增大涂料的撞击程度,建议选取A模型螺旋混合单元结构的混合室设计和喷嘴内腔直径D=6.94 mm、液体入射圆柱段长度L=5.24 mm、V型切槽半角α=30°的8号喷嘴。