随着我国汽车塑料化进程的不断推进,各种塑料材料的表面改性工艺技术也随之快速发展。火焰处理作为一种新型、高效、环保的塑料表面改性技术正被国内越来越多的汽车零部件制造企业所应用。喷枪是火焰处理系统中最重要的部件,直接影响火焰处理工艺质量的好坏。传统的火焰处理喷枪都是由普通燃气喷嘴改装而成,其在燃气火焰质量、燃烧效率和污染排放等方面都无法满足现代汽车塑料件的火焰处理工艺要求。研制出新型经济适用的火焰处理喷枪,将会具有十分重要的经济效益和社会效益。本文首先对火焰处理工艺的工作机理进行了阐述,然后结合项目来源公司的实际生产环境,对其关键部件——火焰处理喷枪进行了选型和设计,并通过理论分析和数值计算,对喷枪内部流体流动和燃烧情况进行了较为全面的研究,主要完成了如下几个方面的工作:1.通过分析产品材料特性和火焰处理工艺要求,以及常见燃气燃料的燃烧特性,对喷枪燃料进行了选择。并计算了混合燃气的配比、燃烧特性以及预期火焰的温度和长度。2.参考现有燃烧器设计方法与经验,对喷枪的结构进行了设计,并结合产品尺寸和项目来源公司的生产节拍,确定了喷枪外形及尺寸。3.结合喷枪流场区域内的湍流特性,建立合适的气体燃料喷射的湍流模型。并利用Fluent软件对喷枪内流场进行模拟分析。通过对喷枪选取不同的结构参数,分别进行模拟分析,通过比较模拟结果,分析结构参数对流场的影响,为喷枪的优化设计提供理论依据。4.对喷枪火焰进行了模拟分析,得到火焰温度、NO排放浓度的彩色分布云图。从模拟效果图的分析结果来看,喷枪的选型和设计是合适的。