涡流纺流场的模拟及机理的研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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
• 涡（r/min）、纱尾速度W_纱尾（r/min）、加捻速度W_捻（r/min）的关系'>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
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 附录
• 致谢