主噴嘴內(nèi)氣流—紗線兩相耦合特性的數(shù)值計(jì)算及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、噴氣織機(jī)的引緯系統(tǒng)是整個(gè)噴氣織機(jī)的核心組成部分。氣流引緯是進(jìn)入主噴嘴內(nèi)部的高壓超音速的氣流將緯紗從靜止加速到一定的速度飛出導(dǎo)紗管，最終由接力噴嘴維持緯線的運(yùn)動(dòng)至異型筘槽末端的過(guò)程。主噴嘴中高速氣流的流動(dòng)特性、紗線與氣流之間的相互作用力以及紗線在主噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性對(duì)引緯效率、織物質(zhì)量起著重要作用。
　　本文以引緯系統(tǒng)中的主噴嘴作為研究對(duì)象，采用數(shù)值模擬研究與實(shí)驗(yàn)分析相結(jié)合的方法對(duì)主噴嘴內(nèi)部氣流場(chǎng)特性，紗線在主噴嘴內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了研

2、究和分析。首先通過(guò)對(duì)主噴嘴內(nèi)部氣流場(chǎng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了不同氣壓對(duì)主噴嘴內(nèi)部流場(chǎng)特性的影響；然后數(shù)值模擬了不同壓力以及不同約束條件下的紗線在主噴嘴內(nèi)氣流場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)特性；最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)三種壓力條件以及不同約束條件下的紗線的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行分析，與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得到如下結(jié)論：
　　1.主噴嘴內(nèi)部氣流最大速度集中在喉部附近，最大速度能達(dá)到超音速。在主噴嘴高低速氣流混合區(qū)域出現(xiàn)回流現(xiàn)象，此時(shí)氣流軸線速度最小，氣壓近真空。湍

3、動(dòng)能隨著入口壓力的增加而增加，在z=45 mm處變化最劇烈。壁面速度附面層隨輸入氣壓增大而增大，而壁面速度附面層會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)紗管內(nèi)氣流壅塞。
　　2.采用有限元方法可以數(shù)值模擬氣流-紗線兩相耦合特性，紗線在氣流中會(huì)發(fā)生彎曲變形，并且徑向波動(dòng)位移呈現(xiàn)有規(guī)律的周期性三角函數(shù)形式。
　　3.在一端固定情況下，紗線在接觸導(dǎo)紗管壁面以及彎曲的時(shí)候，所受到的主應(yīng)力較大，并且隨著氣壓的增加所受到的主應(yīng)力不斷增加。隨著壓力的增加自由端波動(dòng)頻率越