噴氣渦流紡噴嘴中三維氣流場(chǎng)及纖維運(yùn)動(dòng)的研究.pdf

1、噴氣渦流紡紗是利用高速旋轉(zhuǎn)氣流進(jìn)行紡紗的新型紡紗技術(shù)，除紗線強(qiáng)力比環(huán)錠紗稍低外，其他紗線特性均優(yōu)于環(huán)錠紗。噴嘴參數(shù)值的變化影響著噴嘴中氣流的流動(dòng)特征，從而影響纖維在噴嘴中的運(yùn)動(dòng)狀況，而纖維在噴嘴中的運(yùn)動(dòng)又影響了噴氣渦流紗的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響紗的最終性能。本文對(duì)噴氣渦流噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行研究，并模擬纖維在噴嘴中的運(yùn)動(dòng)，有利于找尋噴氣渦流紡的成紗原理，提高產(chǎn)品質(zhì)量，并且可以探究特定噴嘴參數(shù)下的紗線性能。
　　 首先，采用fluent6.3

2、軟件對(duì)三種噴孔角度的噴氣渦流噴嘴進(jìn)行三維數(shù)值模擬，得到各自噴嘴內(nèi)部的氣流場(chǎng)。模擬結(jié)果顯示各噴嘴加捻室中的氣流旋轉(zhuǎn)特征非常明顯，并隨著噴孔角度的增大，A-A截面的切向速度和徑向速度增大，而軸向速度減小。較大的切向速度和徑向速度有利于紗線的加捻和纖維的分離，故選擇噴氣渦流紡噴嘴時(shí)，為更容易紡紗和提高紗線質(zhì)量，噴孔角度應(yīng)適當(dāng)大些。
　　 其次，用噴氣渦流噴嘴進(jìn)行相應(yīng)的單因子紡紗實(shí)驗(yàn)，即通過改變噴孔角度、導(dǎo)紗針到空心管的距離、空心管錐角

3、以及氣壓等參數(shù)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)紗線的性能進(jìn)行測(cè)試，通過測(cè)試結(jié)果探討這幾種噴嘴參數(shù)對(duì)紗線性能的影響。
　　 最后，建立纖維/氣流的珠-桿數(shù)學(xué)模型，對(duì)模型進(jìn)行受力分析，建立運(yùn)動(dòng)方程，并提取80°噴孔角度噴嘴模型的氣流速度數(shù)據(jù)，求解纖維運(yùn)動(dòng)方程，對(duì)纖維在噴氣渦流紡噴嘴氣流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行追蹤。結(jié)果顯示，在噴嘴中心面上，噴孔附近，纖維尾端擺動(dòng)的特性非常明顯，某一時(shí)刻，纖維尾端可以完全從纖維束中分離出來，進(jìn)入空心管后的纖維段，擺動(dòng)不明顯