噴氣織機(jī)主噴嘴射流場(chǎng)中紗線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的研究.pdf

1、噴氣織機(jī)中主噴嘴是氣流引緯系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，噴嘴噴出后的高速氣流特性及紗線在氣流中的運(yùn)動(dòng)特性是影響噴氣織機(jī)效率及織物質(zhì)量的重要因素，如何提高氣流中紗線飛行的穩(wěn)定性和快速性，一直以來(lái)都是被眾多學(xué)者所關(guān)注的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文以噴氣織機(jī)的引緯系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)主噴嘴出口處射流場(chǎng)中被高速高壓氣體攜帶的紗線的飛行運(yùn)動(dòng)問題，分別采用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法進(jìn)行研究。
　　數(shù)值模擬采用單相耦合的兩相流模型，分別通過(guò)改變主噴嘴射流場(chǎng)入口氣流速度，紗

2、線直徑，紗線線密度，紗線的初始速度及位置等相關(guān)因素來(lái)探究各因素對(duì)流場(chǎng)中自由紗線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響，得出如下結(jié)論
　　1.射流場(chǎng)主流方向在流動(dòng)過(guò)程中不斷發(fā)展變化，并伴隨有渦旋的產(chǎn)生、發(fā)展、消亡，射流斷面逐步擴(kuò)大，軸向速度逐步減小。
　　2.紗線在氣流場(chǎng)作用下運(yùn)行時(shí)，噴嘴入口氣流速度僅在一定范圍內(nèi)對(duì)紗線飛行速度具有重要作用。噴嘴入口氣流速度越大，紗線運(yùn)動(dòng)速度越大。并且理想狀態(tài)下一定速度范圍內(nèi)橫向波動(dòng)并不明顯，運(yùn)行比較穩(wěn)定。隨紗線在射

3、流場(chǎng)中運(yùn)行，逐漸遠(yuǎn)離噴嘴入口處，波動(dòng)會(huì)稍變明顯。紗線越細(xì)，紗線運(yùn)行速度越小，更容易出現(xiàn)波動(dòng)彎曲。紗線線密度越大，運(yùn)行速度越小。
　　3.紗線初始速度大小對(duì)射流場(chǎng)中紗線的運(yùn)動(dòng)有重要影響，初始軸向速度越小，紗線的彎曲變形越是明顯，但紗線的運(yùn)行方向穩(wěn)定。初始橫向速度越大，紗線飛行軌跡容易脫離流場(chǎng)軸線方向，越不利于引緯。紗線初始位置距射流場(chǎng)中心軸線的距離在導(dǎo)紗管半徑長(zhǎng)度的范圍內(nèi)，紗線初始位置對(duì)紗線運(yùn)動(dòng)影響不大，并不會(huì)因?yàn)槌跏嘉恢玫牟煌?，運(yùn)

4、動(dòng)軌跡產(chǎn)生較大改變。
　　實(shí)驗(yàn)過(guò)程利用以高速相機(jī)系統(tǒng)為主要組成部分的紗線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)測(cè)試分析裝置對(duì)射流場(chǎng)中固定在主噴嘴一端的紗線的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，記錄不同的主噴嘴供氣壓力紗線細(xì)度及長(zhǎng)度等情況下紗線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使用專業(yè)圖像分析軟件對(duì)拍攝的紗線運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖像進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：
　　1.紗線在射流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，靠近主噴嘴一端紗線幾乎沒有波動(dòng)，靠近主噴嘴很長(zhǎng)一段紗線波動(dòng)不明顯，處于比較平穩(wěn)狀態(tài)，僅頭端位置一直處于前后上下波動(dòng)狀態(tài)。

5、
　　2.主噴嘴供氣壓力越大越大，紗線頭端波動(dòng)幅度越大，而且波動(dòng)頻率越高，紗線頭端速度越大，并且容易引起紗線退捻。同一供氣壓力條件下，同種材質(zhì)紗線在射流場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，紗線越細(xì)，紗線頭端波動(dòng)幅度越大，波動(dòng)頻率越小。紗線越長(zhǎng)，其頭端波動(dòng)幅度越大，波動(dòng)頻率越小。
　　本文所作研究得出了各引緯因素對(duì)主噴嘴射流場(chǎng)中紗線運(yùn)動(dòng)速度、紗線彎曲變形，軌跡偏離以及頭端波動(dòng)之間的影響關(guān)系，對(duì)于認(rèn)識(shí)射流場(chǎng)中紗線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而為進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化提高噴氣