紗線氣動捻接行為的仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氣動技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于紡織行業(yè)的各個領(lǐng)域。而氣動式紗線捻接則是一項(xiàng)使斷紗以無結(jié)方式接合的關(guān)鍵技術(shù)。作為一個復(fù)雜的過程，氣動捻接由退捻過程和加捻過程組成。首先，在退捻腔內(nèi)形成的旋轉(zhuǎn)氣流驅(qū)使紗線端頭以螺旋方式完成纖維解捻。伴隨著解捻的纖維須條以相互疊合的方式拽進(jìn)加捻腔后，另一股螺旋氣流將促使腔內(nèi)的兩束纖維須條互相包纏而形成無結(jié)頭的捻成紗。因而不管是退捻過程還是加捻過程，氣流對于纖維的作用效果都是決定最終捻成紗捻接質(zhì)量的重要因素。因此研究退捻

2、腔及加捻腔內(nèi)氣流的流動特性和最終纖維運(yùn)動特性就顯得更加有意義。
　　首先，本文從無結(jié)捻成紗的市場需求和氣動技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)出發(fā)，分析了氣動捻接技術(shù)的重要性及可靠性。同時對于國內(nèi)外氣動捻接的研究現(xiàn)狀如研究方向和研究方法等緒論也分別進(jìn)行了闡述。并且通過研究方式的比較，本文研究的主要內(nèi)容和意義也進(jìn)行了總結(jié)。基于紗線捻接模型，氣動捻接過程及其工作原理也得到了詳細(xì)地介紹。
　　隨后，本文運(yùn)用CFD軟件模擬不同進(jìn)氣噴嘴切角β，進(jìn)氣噴嘴旋轉(zhuǎn)角α

3、和進(jìn)氣噴嘴相對退捻管的偏距e的退捻腔內(nèi)的流體特性。其中切角β主要將進(jìn)氣噴嘴噴射出的部分軸向氣流誘導(dǎo)為徑向氣流。旋轉(zhuǎn)角α和偏距e共同影響著氣流在退捻管壁面上的入射角并以此改變周向氣流的強(qiáng)度。由于周向氣流是影響紗線退捻效果的關(guān)鍵因素，因此不同旋轉(zhuǎn)角和偏距下的速度環(huán)量被提取出來分析周向氣流強(qiáng)度對于紗頭退捻效果的影響。最后高速攝影儀被用來進(jìn)行解捻纖維瞬態(tài)運(yùn)動的可視化實(shí)驗(yàn)，以此驗(yàn)證仿真分析的結(jié)果。
　　之后，由進(jìn)氣流道、加速流道、旋轉(zhuǎn)流道和

4、槽流道構(gòu)成的加捻腔的流體計(jì)算域被建立出來。RNG k-ε湍流模型被運(yùn)用來模擬不同進(jìn)氣壓力下旋轉(zhuǎn)流道內(nèi)的氣流渦旋形態(tài)。而旋轉(zhuǎn)流道內(nèi)的渦旋則決定了解捻纖維的包纏效果和最終捻成紗捻接質(zhì)量。為了描述氣流和捻接紗捻接強(qiáng)度的關(guān)系，捻成紗的包纏模型被提出來。最終強(qiáng)力測試儀被用來獲得不同進(jìn)氣壓力下的捻成紗的捻接強(qiáng)度來驗(yàn)證捻成紗強(qiáng)度分類的理論分析的正確性。
　　最后為了進(jìn)一步研究解捻纖維在加捻腔內(nèi)的運(yùn)動特性以及結(jié)頭的成形機(jī)理，流場仿真及可視化實(shí)驗(yàn)相