納米顆粒復(fù)合熔噴流場(chǎng)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(shí)融合二者的優(yōu)點(diǎn)，從而具有更加強(qiáng)大的過濾性能。但在生產(chǎn)納米顆粒復(fù)合熔噴材料時(shí)，存在氣流擴(kuò)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(chǎng)內(nèi)加裝導(dǎo)流裝置來抑制氣流擴(kuò)散，并利用數(shù)值模擬的方法嘗試對(duì)牽伸氣流場(chǎng)進(jìn)行分析，這有助于進(jìn)一步了解流場(chǎng)分布及氣流牽伸機(jī)理，對(duì)得到對(duì)產(chǎn)品更加有利的牽伸流場(chǎng)，從而提高納

2、米碳顆粒的嵌入率，增強(qiáng)其過濾、吸附、稀釋等性能。
　　 首先，采用FLUENT6.3軟件對(duì)自由噴射的牽伸流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了牽伸氣流場(chǎng)的速度、溫度的分布情況，發(fā)現(xiàn)自由噴射的氣流擴(kuò)散非常嚴(yán)重，極不利于納米功能顆粒的嵌入。接著，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試的方法對(duì)流場(chǎng)的速度及溫度分布進(jìn)行了選點(diǎn)測(cè)量，通過比較模擬結(jié)果及測(cè)試結(jié)果，驗(yàn)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(chǎng)的近模頭端加裝導(dǎo)流板，并進(jìn)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(kuò)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(duì)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(duì)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(zhǎng)度、板間距離及傾斜角度）對(duì)流場(chǎng)的影響作用進(jìn)行了模擬分析，從模擬的結(jié)果可以看到:對(duì)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(chǎng)中心線的速度值，進(jìn)而增加氣流對(duì)聚合物