纖維在轉(zhuǎn)杯紡紗器關(guān)鍵部件中的運(yùn)動特性研究.pdf

1、轉(zhuǎn)杯紡紗是一種利用氣流的自由端紡紗。雖然轉(zhuǎn)杯紡紗在生產(chǎn)中已有應(yīng)用，但轉(zhuǎn)杯紗在生產(chǎn)中容易產(chǎn)生斷頭，且紗線強(qiáng)力低。為充分認(rèn)識其機(jī)理，它涉及到的纖維一氣流耦合問題需要進(jìn)一步的研究。
　　轉(zhuǎn)杯紡紗器主要由分梳裝置，纖維輸送通道和轉(zhuǎn)杯等關(guān)鍵部件組成。基于纖維輸送的過程，本文主要圍繞纖維在分梳輥、纖維輸送通道、轉(zhuǎn)杯內(nèi)的運(yùn)動特性展開研究。首先，建立二維分梳裝置的模型，研究了分梳裝置的內(nèi)流場特性，并應(yīng)用DPM模擬分梳裝置的除雜過程，并重新設(shè)計了分

2、梳裝置的結(jié)構(gòu)。然后使用浸沒邊界一格子Boltzmann法(IB-LBM)對纖維在纖維輸送通道內(nèi)的運(yùn)動變形進(jìn)行模擬。接著，建立轉(zhuǎn)杯的三維模型探究轉(zhuǎn)杯內(nèi)纖維運(yùn)動特性，探究了轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速和滑移面傾角對纖維運(yùn)動的影響。最后，搭建實驗臺驗證了部分?jǐn)?shù)值模擬結(jié)果。本文研究形成的主要結(jié)論如下:
　　1、分梳輥轉(zhuǎn)速和出口處負(fù)壓對軸線方向渦的長度幾乎沒有影響。纖維輸送的有效區(qū)域隨著分梳輥轉(zhuǎn)速的增加而減小，隨纖維輸送通道出口負(fù)壓絕對值的增大而增大。負(fù)壓越大

3、，越有利于纖維的輸送。此外，不同分梳輥轉(zhuǎn)速對不同粒徑雜質(zhì)顆粒的去除效果不同。
　　2、初始是波浪形的纖維在輸送的過程中會產(chǎn)生不同程度的變形。兩根纖維間的距離越近，纖維變形越大。分梳纖維后應(yīng)設(shè)法保證纖維之間的距離不能過小，如采取減小分梳輥的轉(zhuǎn)速，增大纖維輸送通道等方法，減小對纖維輸送的不利因素。此外，兩根纖維形態(tài)上整體表現(xiàn)出近似相同的形態(tài)。
　　3、轉(zhuǎn)杯高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的較薄的速度邊界將纖維瞬時加速，纖維碰撞到滑移面后會增加轉(zhuǎn)杯軸