涡流纺流场的模拟及机理的研究

摘要

当今社会是科技起主导作用的社会，喷气纺正是适应现代高科技发展的产物，而涡流纺是喷气纺发展的新方向。因此，我们对于传统涡流纺和喷气涡流纺的研究是十分必要的。 本文对传统涡流纺和喷气涡流纺的流场进行了一系列的研究，分别对两种纺纱方法的基本结构，内部流场的气体流动特性，以及成纱机理进行了一些理论分析。 对涡流管内部流场进行测试，通过对涡流管内部全压和静压的测量，计算出了涡流管内部气流速度，并对纱尾在涡流管流场内的运动状态进行了观察与分析。 利用phoenics软件模拟传统涡流纺和喷气涡流纺内部流场运动规律，直观地得出涡流管内部纤维的运动状态，找出流场分布规律，并与理论分析和测试结果进行对比，通过对流场的模拟我们可以直观的看到流场内部气体流动情况，对理论分析的流场情况进行验证。通过改变堵头以及喷嘴结构形状，来模拟不同条件下喷嘴内部流场运动规律，对传统涡流管进行了优化，对新型涡流管的设计有一定的指导作用。

目录

文摘

英文文摘

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第一章概述

1.1新型纺纱技术的发展

1.1.1转杯纺(Rotor Spinning)

1.1.2摩擦纺纱(Friction Spinning)

1.1.3紧密纺(Compact Spinning或Condenser Spinning)

1.1.4喷气纺纱(Air-jet Spinning)

1.2涡流纺纱的发展与现状

1.2.1传统涡流纺纱的发展与现状

1.2.2喷气涡流纺的发展与现状

1.3涡流纺研究方法

1.3.1理论计算法

1.3.2测试法

1.3.3 CFD法

1.3.4常用的CFD法

1.4本课题的目的意义及研究内容

1.4.1本课题研究的目的意义

1.4.2本课题研究的内容与方法

第二章传统涡流纺和喷气涡流纺流场分析

2.1传统涡流纺和喷气涡流纺基本结构

2.1.1传统涡流纺纱方法的基本结构

2.1.2喷气涡流纺的基本结构

2.2涡流场的气流流动特性

2.2.1传统涡流纺涡流管内的气流流动特性

2.2.2喷气涡流纺涡流管内的气流流动特性

2.3成纱机理分析

2.3.1传统涡流纺纱成纱机理

2.3.2喷气涡流纺纱成纱机理

第三章传统涡流纺流场的测试

3.1流场测试

3.1.1试验目的

3.1.2测试仪器及方法

3.2测试结果

3.2.1全压的测量

3.2.2静压的测量

3.2.3流速的计算

3.3测试结果分析

3.3.1气流速度与压力的分析

3.4纱尾在涡流管流场内运动的分析

3.4.1凝聚与剥取

3.4.2纱尾的加捻成纱

3.4.3涡流速度W涡(r/min)、纱尾速度W纱尾(r/min)、加捻速度W捻(r/min)的关系

第四章涡流管流场模拟数值计算方法

4.1 PHEONICS软件简介

4.2涡流纺涡流管流场模拟

4.2.1建立涡流管实体模型

4.2.2 PHEONICS网格划分

4.2.3 PHEONICS边界条件设定

4.2.4 PHEONICS模型分析计算

4.2.5分析结论

4.3传统涡流纺涡流管结构优化分析

4.3.1进风口数量分析

4.3.2进风口大小分析

4.3.3进风口与堵头间距分析

4.4喷气涡流纺涡流管流场模拟

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

附录

致谢