(a)流场上部分区域(b)狭缝出口区域(c)流场下部分区域
图4 流场模拟速度分布，红色箭头表示浆料速度，蓝色箭头表示空气速度
图4为流场中流体速度分布状态，其中红色表示浆料的速度分布，蓝色表示空气的速度分布情况。从图中可以看出，浆料流动过程中没有出现漩涡，根据式(10)可知，雷诺数较小，粘性力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因粘性力而衰减，流体流动稳定，为层流流动过程。从空气速度分布可知，空气容易从图4c所示流场下部分区域卷入涂层中，影响涂层质量。
流体力学有限元分析可以直观看到流体的流动状态，更形象地理解涂布流动过程。在涂布工艺挤压模头方面，采用有限元计算可以实现以下几点目的：
(1)挤压模头结构设计。为保证涂层的均匀性，必须维持涂液在模具内的流动速度，不产生静止区域或沉降等问题，从而确保模头狭缝出口速度均匀。对挤压模头内部流场进行计算可以分析涂布浆料的流动状态和狭缝出口速度分布，根据不同涂布液的特性，采用有限元分析可以计算各种不同结构的挤压模头(包括流道、唇口结构等)内流场情况，我们快速得到出口速度均匀的合适模头结构，有效缩短设计周期，降低设计成本。
(2)上下模头间的垫片结构设计。如Jin G L等针对剪切稀化的非牛顿流体采用流体力学计算方法对挤压涂布垫片的结构进行了优化，结果发现如图5a所示垫片结构能够获得均匀分布出口涂布液速度。Han G H等针对锂离子电池浆料条纹涂布工艺，同样采用流体力学计算方法对均一型、扩张型、收缩型结构的挤压涂布垫片进行模拟计算。
(3)涂布工艺优化及涂布窗口确定。通过计算机模拟形象直观展示涂布过程，分析涂布缺陷产生原因和消除办法。如刘大佼等采用流体力学模型计算涂布工艺过程，对涂布窗口模拟结构和试验结果进行了对比分析。
图5(a)垫片结构及(b)狭缝出口速度分布
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