熔噴非織造噴射流場(chǎng)的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)測(cè)試.pdf

1、熔噴法是制備超細(xì)纖維非織造布的重要方法。在熔噴非織造加工中，聚合物熔體是被高速高溫氣流拉伸成超細(xì)纖維的。因此，噴射流場(chǎng)的速度分布和溫度分布對(duì)聚合物拉伸和最終纖維直徑有重要影響。對(duì)噴射流場(chǎng)進(jìn)行深入研究，切實(shí)掌握氣流拉伸過(guò)程的本質(zhì)特征，對(duì)于熔噴非織造設(shè)備水平和產(chǎn)品質(zhì)量的提高具有顯著的實(shí)際意義。
　　 本文建立了熔噴非織造雙槽形噴嘴噴射流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了數(shù)值模擬。利用K型熱電偶、NI9211數(shù)據(jù)采集卡及LabVIEW軟件搭建了四通

2、道溫度測(cè)量系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)及IFA300型熱線風(fēng)速儀分別測(cè)量了HDF-6D型熔噴非織造設(shè)備噴射流場(chǎng)的溫度分布和速度分布，將模擬值與實(shí)測(cè)值進(jìn)行了比較，結(jié)果吻合性較好，證明了所建噴射流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的正確性。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用正交試驗(yàn)方法對(duì)9種不同參數(shù)噴嘴的噴射流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，找出了最優(yōu)噴嘴參數(shù)。論文內(nèi)容共分為四個(gè)部分：
　　 第一部分建立了噴射流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，該模型由連續(xù)方程、動(dòng)量方程、能量方程、湍流動(dòng)能方程、湍流動(dòng)能耗率方程組成。

3、利用該模型對(duì)熔噴非織造雙槽形噴嘴噴射流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了噴射流場(chǎng)氣流速度和氣體溫度的分布情況。
　　 第二部分以K型熱電偶作為溫度采集元件，NI9211采集卡作為數(shù)據(jù)處理設(shè)備，采用LabVIEW語(yǔ)言編寫(xiě)了溫度采集程序，搭建了四通道溫度測(cè)量系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)定性驗(yàn)證。
　　 第三部分采用四通道溫度測(cè)量系統(tǒng)和IFA300型熱線風(fēng)速儀分別測(cè)量了噴射流場(chǎng)的溫度分布和速度分布，并與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明模擬值

4、與實(shí)測(cè)值吻合較好，從而證明了所建噴射流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型的正確性。
　　 第四部分采用噴射流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用正交試驗(yàn)方法模擬了9種不同噴嘴參數(shù)的噴射流場(chǎng)，得到了各噴射流場(chǎng)的速度分布和溫度分布。通過(guò)極差分析及方差分析，找出了各因素對(duì)結(jié)果影響程度的大小，并得到了最優(yōu)噴嘴參數(shù)。
　　 綜上所述，本文建立了熔噴非織造雙槽型噴嘴噴射流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行了數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，應(yīng)用正交試驗(yàn)方法找出了影響噴射流場(chǎng)的主要因素及最優(yōu)噴嘴參數(shù)，為深入