激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究

【摘要】：喷气织机是采用高速喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机,激励喷嘴喷出的气流、及其与纱线耦合运动特性在气流引纬的整个过程中起到了非常关键的作用,但目前的喷气织机在设计和应用过程中很少从流动角度考虑主、辅喷嘴如何布置,气流压力和流量多少合适,纱线本身对引纬过程的影响。本文以RFJA10喷气织机引纬系统为对象开展研究,采用试验、仿真、理论推导的方法研究激励喷嘴的内、外流场特性,在激励喷嘴作用下合成气流场特性及纱线在合成气流场作用下的运动特性,取得了如下研究进展： 1)建立激励喷嘴的数学模型,研究了整流槽形状、导纱管长度等喷嘴结构参数、输入气压对喷嘴内、外流场特性的影响； 2)以Reynolds时均方程为基本控制方程建立合成气流场的数学模型,开展多激励喷嘴合成的有限空间气流场特性的数值模拟,分析主喷嘴、辅助喷嘴、异形筘之间位置设置、喷嘴输入气压等参数对合成气流场特性的影响,分析合成气流场气耗的主要因素并提出最佳的喷嘴设置方式。 3)建立高速气流场研究的试验方法,分别测试主喷嘴、辅助喷嘴、合成气流场的速度参数,并与仿真结果进行分析对比。 4)简化喷气引纬系统模型,设计引纬测试平台,利用高速摄像仪及相关传感器设备研究纱线在合成气流场中的运动特性,分析合成气流场参数变化时对纱线运动的影响。 5)以减少耗气量和提高引纬速度为目的,优化喷气引纬系统的参数设置,探索最佳引纬工艺。 论文从流体动力角度对喷气织机的引纬工作过程进行研究,通过揭示在激励喷嘴作用下纱线-气流场特性,掌握主辅喷嘴的间距、辅助喷嘴的安装参数、间距布置等规律,提出喷气织机引纬机构的流体动力优化设计途径,这对高性能喷气织机的进一步研制和应用具有重要的现实指导意义。