無紡織布噴熔射流托網表面流場特性分析研究.pdf

1、噴熔生產技術依靠高速氣流作用將熔融態(tài)聚合物拉伸細化成纖維，然后纖維又在氣流作用下隨機落在接收裝置上形成纖維網即無紡布。噴熔技術以能生產超細纖維無紡布而受到廣泛關注，以往的研究主要針對纖維進行了聚合物拉伸機理的理論研究和相應的實驗研究，而針對噴熔裝置內的流場特性研究較少。由于噴熔技術屬于一步法生產技術，最終產品是無紡布而非單根纖維，因此纖維網的孔隙結構、孔徑大小以及均勻性等結構特性顯得更為重要，在很大程度上影響了無紡布性能。為此本文以1.

2、6m噴熔裝置為例，對噴熔過程中裝置內流場進行了理論分析，數(shù)值模擬以及實驗研究。該研究不僅使噴熔工藝理論更趨于完整，而且對通過控制流場提高無紡布質量具有良好的理論指導意義。 本文的研究內容包括以下幾個方面： 首先，在分析粘性不可壓流動數(shù)值求解的基本理論和方法的基礎上，基于RANS方程、輔以尼k-ε湍流模型、將有限元和有限體積法結合起來與全隱式多網格耦合求解，提出了噴熔裝置內部風場流動三維定常湍流流動的數(shù)值方法。 然

3、后，根據(jù)噴熔裝置的幾何形狀特點，采用比例網格技術對噴熔裝置各部分進行網格劃分，得到了高質量的結構化網格，對噴熔裝置在不同工況下進行了三維粘性定常流動數(shù)值模擬。 最后根據(jù)模型相似理論，制作比尺為3：1的有機玻璃模型，使用90N10型熱線風速測量系統(tǒng)(HFA)，參考數(shù)值模擬工況對噴熔裝置風場流動進行了實驗研究。 以上工作彼此驗證，補充和完善。數(shù)值模擬結果和實驗測量結果基本一致，吸風裝置工作狀態(tài)對托網板上方流場有重要影響。隨著