噴氣織機具有速度快、效率高、產品適應性廣等優(yōu)點,主要采用主、輔助噴嘴加異形筘引緯方式,高速射流在異形筘槽內匯合,形成合成流場,牽引紗線完成引緯。其合成流場特性直接影響到引緯質量、織造效率和織機能耗。因此,研究主、輔噴嘴與異形筘的合成氣流特性,以及紗線在合成流場中的運動狀態(tài),在實際應用中具有重要的理論參考和應用價值。本文噴氣織機引緯系統(tǒng)為研究對象,通過理論分析結合數(shù)值模擬的方法,匯入異型筘內的合成流場和流場與紗線的兩相流固耦合的特性,揭示了筘道內氣流引緯的運動規(guī)律,取得了以下研究進展:（1）以雷諾（Reynolds）時均方程為基本控制方程建立輔助噴嘴三維流場的數(shù)學模型,分析了單圓孔、正三角形孔和星形孔孔型單個輔助嘴的供氣壓力、不同孔型、不同孔徑和耗氣量等對輔助噴嘴的射流特性的影響,并探討了對輔助噴嘴耗氣量的影響。（2）采用雷諾時均方程中的標準κ-ε模型數(shù)值模擬多個輔助噴嘴合成流場,得到主噴嘴與3個輔助噴嘴射流匯入異形筘的合成流場特性,探討了輔助噴嘴分布間距、供氣壓力和不同孔型輔噴等多角度研究筘道內合成流場射流特性,得到影響合成流場中心軸線速度的關鍵因素。（3）建立紗線力纖維結構數(shù)學模型,... 

【文章來源】：武漢紡織大學湖北省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

噴氣織機引緯系統(tǒng)組成圖

62射流特性及引緯流場數(shù)值模擬方法噴氣織機引緯流場是空壓機高壓氣流通過噴氣織機主噴嘴，進入筘道與噴氣織機輔助噴嘴匯合形成。其主輔噴嘴噴射出的噴射氣流具成束的特點，所涉及的射流有圓射流、扁射流、匯交射流等。而在筘道中的合成又涉及附壁射流，雖然題所研究對象在實際應用中所受條件和形式復雜，但以射流理論為基礎，對紊動射流的研究具有一般的普遍性意義。2.1紊動射流流場特性2.1.1自由射流流場特性噴氣織機中的主輔噴嘴噴射的氣流可視為自由射流。示意圖如圖2.1所示。射流從孔徑為ab兩點的噴嘴孔噴出，以初始速度v0進入無限大的介質空間，但由于射流與周圍空間中空氣存在一定的速度差，射流邊界會產生能量傳遞，帶動周圍靜止的空氣，對周圍空氣產生卷吸作用，導致射流不斷向四周擴散，擴散角度不斷增大，射流錐度隨著中心軸線距離的增長而變寬，中心速度不斷下降。（1）初始段和主體段：abc為射流的核心區(qū)，即射流核心速度保持為初始速度的區(qū)域，且核心區(qū)域中速度均相等，而包含核心區(qū)的射流段稱之為初始段，長度大約為噴管直徑6倍。de為轉折截面，是初始段向主體段轉變的邊界，其中只有中心一點c速度為初始速度。（2）外邊界層和內邊界層：ad和be所在直線為射流與空氣介質發(fā)生卷吸的界面為外邊界層，向外擴展，且邊界上速度為0。內邊界層為射流范圍內不斷與核心區(qū)進行動量和質量的界面。圖2.1自由射流示意圖

7從射流參數(shù)變化圖2.2可以看出，隨射流沿噴射方向射程x的增加，動能不斷下降，中心速度脫離核心區(qū)進入基礎段時由于擴散作用開始不斷降低，變化趨勢也會有所改變，距噴口處距離越遠，分布曲線越平坦。圖2.2射流參數(shù)變化圖2.1.2附壁射流流場特性附壁射流是一種流體進入介質環(huán)境中出現(xiàn)不對應邊界環(huán)境時，偏向受限一側的流動現(xiàn)象，如圖2.3所示，B區(qū)的射流與上節(jié)提到的自由射流性質相同，與A區(qū)和C區(qū)的空氣不斷發(fā)生卷吸擴散，但由于隨著距離的增大和擴散范圍增大，B區(qū)射流下側受到壁面的限制，周圍的空間的介質無法及時及時補充，不能與B區(qū)射流卷吸進行擴散，使得B區(qū)上下兩側的速度梯度變大，靠近壁面?zhèn)鹊膭幽茉黾樱o壓降低，射流上下兩端出現(xiàn)壓力差值，導致A區(qū)壓力明顯大于C區(qū)，在壓差影響下，使射流向下端壁面擴散并沿軸線貼向壁面，沿著下壁面運動，出現(xiàn)射流的附壁效應。此時B區(qū)與C區(qū)的邊界是射流各截面上速度最大的地方。圖2.3附壁射流示意圖

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]主噴嘴內氣流—紗線兩相耦合特性的數(shù)值計算及實驗研究[D]. 李俊.浙江理工大學 2015
[2]噴氣織機引緯流場研究及異形筘對其影響分析[D]. 董騰中.蘇州大學 2014
[3]噴氣織機輔助噴嘴及合成氣流場的數(shù)值仿真[D]. 汪旺.浙江理工大學 2012
[4]噴氣織機輔助噴嘴流場分析及結構參數(shù)優(yōu)化[D]. 譚保輝.蘇州大學 2012



本文編號：3553903