基于甬道氣流數(shù)值模擬的干法紡絲聚合物拉伸模型.pdf

1、本文在對紡絲甬道內(nèi)氣體流場進(jìn)行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上，建立了干法紡絲聚合物拉伸二維模型，并對模型進(jìn)行了數(shù)值求解，得到了干法紡絲聚合物拉伸過程中的絲條直徑、溶劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)、絲條溫度以及絲條橫向振幅和振動頻率，還研究了有關(guān)工藝參數(shù)對絲條直徑和振動的影響。
　　本文研究內(nèi)容可分為三個部分:
　　第一部分，對干法紡絲甬道的氣體流場進(jìn)行了理論建模和數(shù)值模擬，得到了甬道內(nèi)氣流速度和氣體溫度的分布情況，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，氣流速度和氣體溫

2、度的模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果吻合較好，從而證實(shí)了氣體流場模型及其模擬結(jié)果的正確性，為建立干法紡絲聚合物拉伸二維模型奠定了重要基礎(chǔ)。
　　第二部分，敘述了干法紡絲聚合物拉伸二維模型的建立過程，推導(dǎo)出了干法紡絲聚合物拉伸基本方程，詳細(xì)敘述了方程中有關(guān)物理量的確定方法，并將第一部分中的氣體流場數(shù)值模擬結(jié)合到了建模過程中。
　　第三部分，敘述了干法紡絲聚合物拉伸二維模型的數(shù)值求解方法和過程，對紡程上絲條的直徑、溫度和溶劑濃度以及絲條橫向振

3、幅和振動頻率進(jìn)行了計(jì)算。利用該模型還研究了氣流初始速度、氣體初始溫度以及絲條卷繞速度對拉伸過程中絲條橫向振幅、振動頻率和絲條直徑的影響。研究發(fā)現(xiàn)，氣流初始速度對絲條振動影響最大，卷繞速度對絲條振動影響也很明顯，而氣體初始溫度對絲條振動影響不大;絲條直徑僅受卷繞速度影響。據(jù)此可得知，適當(dāng)降低氣流速度以及卷繞速度，可減少粘絲和斷頭情況的發(fā)生。
　　綜上所述，本文建立了基于甬道氣流數(shù)值模擬的干法紡絲聚合物拉伸二維模型，并對模型進(jìn)行了數(shù)值