噴氣渦流紡噴嘴內部流場及纖維成紗機理的研究.pdf

1、噴氣渦流紡利用噴射氣流形成的渦流將積聚在空心錠子頂端的自由端纖維加捻成紗。噴嘴是該技術的關鍵部件，其內部氣流場的特性影響噴氣渦流紗的質量和成紗效率，纖維束和氣流的相互耦合關系是其成紗機理的關鍵。本文以噴氣渦流紡的噴嘴為研究對象，利用數值模擬方式研究了其內部氣流場的流動特性及其與噴氣孔的相關結構參數（位置、角度、數量、開口度）間的關系，研究了纖維束-氣流兩相耦合情況下纖維束的運動規(guī)律，以彌補前人對噴嘴內部氣流場模擬的不足，為徹底揭開噴氣渦

2、流紡紗成紗機理提供一定的理論參考。得出如下結論:
　　1、噴氣孔位置對噴嘴內部氣流流動特性的影響不明顯，綜合考慮回流對纖維束加捻工作的影響，確定噴氣孔入射口至加捻室上端面距離H的最佳范圍是1～1.5mm。
　　2、噴氣孔角度對噴嘴內部氣流場的特性影響較大。隨著噴氣孔角度的增大，氣流的旋轉運動逐漸增強，當噴氣孔角度增大到一定值（本文70°）時，噴嘴入口方向出現回流。結合氣流場的壓力、速度分布規(guī)律，得出噴氣孔角度的最優(yōu)范圍是50

3、°～60°。
　　3、噴氣孔數量對噴嘴內部氣流場特性的影響較為顯著，隨著噴氣孔數量的增多，氣流的旋轉運動增強，噴嘴入口處用以吸引纖維的負壓也隨之增大。
　　4、噴氣孔開門度對噴嘴內部氣流流速和壓力影響較大。噴氣孔開口度增大，相同點處的速度隨之增大，壓力值隨之減小。
　　5、纖維束在氣流場中運動時，因兩側存在氣壓差而發(fā)生彎曲變形，且纖維束沿Z方向的位移呈現周期性擺動的特點，在整個過程中以波浪式向前作螺旋式運動。