噴氣渦流紡噴嘴中三維氣流場及纖維運動的研究.pdf

1、噴氣渦流紡紗是利用高速旋轉(zhuǎn)氣流進行紡紗的新型紡紗技術，除紗線強力比環(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特征，從而影響纖維在噴嘴中的運動狀況，而纖維在噴嘴中的運動又影響了噴氣渦流紗的結構，進而影響紗的最終性能。本文對噴氣渦流噴嘴內(nèi)部流場進行研究，并模擬纖維在噴嘴中的運動，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、軟件對三種噴孔角度的噴氣渦流噴嘴進行三維數(shù)值模擬，得到各自噴嘴內(nèi)部的氣流場。模擬結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，為更容易紡紗和提高紗線質(zhì)量，噴孔角度應適當大些。
　　 其次，用噴氣渦流噴嘴進行相應的單因子紡紗實驗，即通過改變噴孔角度、導紗針到空心管的距離、空心管錐角

3、以及氣壓等參數(shù)進行對比試驗，對紗線的性能進行測試，通過測試結果探討這幾種噴嘴參數(shù)對紗線性能的影響。
　　 最后，建立纖維/氣流的珠-桿數(shù)學模型，對模型進行受力分析，建立運動方程，并提取80°噴孔角度噴嘴模型的氣流速度數(shù)據(jù)，求解纖維運動方程，對纖維在噴氣渦流紡噴嘴氣流場中的運動軌跡進行追蹤。結果顯示，在噴嘴中心面上，噴孔附近，纖維尾端擺動的特性非常明顯，某一時刻，纖維尾端可以完全從纖維束中分離出來，進入空心管后的纖維段，擺動不明顯