納米顆粒復(fù)合熔噴流場的數(shù)值模擬與分析.pdf

1、熔噴非織造材料是由三維的雜亂超細(xì)纖維網(wǎng)構(gòu)成，本身就具有優(yōu)異的過濾性能，而與納米功能粒子復(fù)合后形成的納米顆粒復(fù)合熔噴非織造材料則可以同時融合二者的優(yōu)點，從而具有更加強大的過濾性能。但在生產(chǎn)納米顆粒復(fù)合熔噴材料時，存在氣流擴散嚴(yán)重，功能顆粒嵌入率不高等問題，為此本課題嘗試在牽伸氣流場內(nèi)加裝導(dǎo)流裝置來抑制氣流擴散，并利用數(shù)值模擬的方法嘗試對牽伸氣流場進行分析，這有助于進一步了解流場分布及氣流牽伸機理，對得到對產(chǎn)品更加有利的牽伸流場，從而提高納

2、米碳顆粒的嵌入率，增強其過濾、吸附、稀釋等性能。
　　 首先，采用FLUENT6.3軟件對自由噴射的牽伸流場進行數(shù)值模擬，得到了牽伸氣流場的速度、溫度的分布情況，發(fā)現(xiàn)自由噴射的氣流擴散非常嚴(yán)重，極不利于納米功能顆粒的嵌入。接著，通過實驗測試的方法對流場的速度及溫度分布進行了選點測量，通過比較模擬結(jié)果及測試結(jié)果，驗證了模擬方法及結(jié)果的可靠性。
　　 然后，嘗試在熔噴牽伸流場的近模頭端加裝導(dǎo)流板，并進行數(shù)值模擬，從模擬結(jié)果可

3、以明顯看出導(dǎo)流板有效地延緩了氣流的擴散，增加了集束作用，氣流速度也得到了較大程度的提高，這對提高納米顆粒嵌入率是非常有利的。
　　 在此基礎(chǔ)上，又通過數(shù)值模擬的方法對模頭的結(jié)構(gòu)尺寸（包括入射角及噴嘴孔寬度）及導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)尺寸（包括安裝位置、長度、板間距離及傾斜角度）對流場的影響作用進行了模擬分析，從模擬的結(jié)果可以看到:對于模頭本身的結(jié)構(gòu)來說，降低氣流入射角，及增加模頭噴嘴孔寬度都有利于提高流場中心線的速度值，進而增加氣流對聚合物