喷气织机辅助喷嘴引纬流场分析及纬纱牵引实验研究

【摘要】：异形筘接力气流引纬方式是当前喷气织机的主要引纬方式。作为喷气织机的关键部件，辅助喷嘴的引纬工艺直接关系到织机效率、产品质量和能量消耗等关键问题，对辅助喷嘴工艺性能的研究显得极其重要。目前对辅助喷嘴引纬流场的研究较少，且主要局限于单一的理论分析、数值模拟或者实验室条件下。 本文运用数值模拟和实验测试相结合的方法来研究辅助喷嘴引纬流场的性质。论文建立了辅助喷嘴流场的三维模型，利用CFD（计算流体动力学）软件Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟。文中以辅助喷嘴出口射流中心线的速度分布为评价条件，对几类常见的辅助喷嘴进行性能比较，并通过实验对数值模拟进行验证，由此证明了使用数值模拟方法的合理性和可行性。 针对喷向角等重要参数，采用动态张力仪和静态电阻应变仪等测量仪器对辅助喷嘴射流作用下的纬纱牵引进行实验测试，获得了两种常见辅助喷嘴在喷射气流作用下，纬纱张力与供气压力和喷向角之间的关系曲线，并就辅助喷嘴喷射气流对各种纬纱的牵引作用进行了分析，总结出辅助喷嘴引纬流场对纬纱的牵引作用规律。 为了更深入地理解辅助喷嘴引纬工艺，文中建立了辅助喷嘴与异形筘组合流场的简化模型，并运用数值模拟的方法对该组合流场进行数值计算与分析研究，阐述了辅助喷嘴喷向角对辅助喷嘴与异形筘的组合流场会产生一定影响，从流体力学的角度初步解释了气流引纬时纬纱贴近筘槽内侧平稳飞行的现象。 论文运用流体动力学理论对辅助喷嘴引纬工艺进行研究，揭示了辅助喷嘴流场特性及其对纬纱的牵引作用，阐述了喷向角对组合流场的重要影响，分析了辅助喷嘴流场的引纬规律，得到了一些可供实际产品开发的参考结论。论文的研究对辅助喷嘴的设计、制造及喷气织机节气省能具有重要的理论意义和实践价值。