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《东华大学》 2013年
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喷气涡流纺喷嘴中三维气流场及纤维运动的研究

张勇  
【摘要】:喷气涡流纺纱是利用高速旋转气流进行纺纱的新型纺纱技术,除纱线强力比环锭纱稍低外,其他纱线特性均优于环锭纱。喷嘴参数值的变化影响着喷嘴中气流的流动特征,从而影响纤维在喷嘴中的运动状况,而纤维在喷嘴中的运动又影响了喷气涡流纱的结构,进而影响纱的最终性能。本文对喷气涡流喷嘴内部流场进行研究,并模拟纤维在喷嘴中的运动,有利于找寻喷气涡流纺的成纱原理,提高产品质量,并且可以探究特定喷嘴参数下的纱线性能。 首先,采用fluent6.3软件对三种喷孔角度的喷漆涡流喷嘴进行三维数值模拟,得到各自喷嘴内部的气流场。模拟结果显示各喷嘴加捻室中的气流旋转特征非常明显,并随着喷孔角度的增大,A-A截面的切向速度和径向速度增大,而轴向速度减小。较大的切向速度和径向速度有利于纱线的加捻和纤维的分离,故选择喷气涡流纺喷嘴时,为更容易纺纱和提高纱线质量,喷孔角度应适当大些。 其次,用喷气涡流喷嘴进行相应的单因子纺纱实验,即通过改变喷孔角度、导纱针到空心管的距离、空心管锥角以及气压等参数进行对比试验,对纱线的性能进行测试,通过测试结果探讨这几种喷嘴参数对纱线性能的影响。 最后,建立纤维/气流的珠-杆数学模型,对模型进行受力分析,建立运动方程,并提取80°喷孔角度喷嘴模型的气流速度数据,求解纤维运动方程,对纤维在喷气涡流纺喷嘴气流场中的运动轨迹进行追踪。结果显示,在喷嘴中心面上,喷孔附近,纤维尾端摆动的特性非常明显,某一时刻,纤维尾端可以完全从纤维束中分离出来,进入空心管后的纤维段,摆动不明显。
【学位授予单位】:东华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TS105

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