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1、第33卷第3期紡織學(xué)報Vol.33,No.32012年3月JournalofTextileResearchMar.,2012文章編號:0253-9721(2012)03-0124-05轉(zhuǎn)杯紡紗通道內(nèi)氣體三維流動的數(shù)值分析武傳宇,楊西偉,陳洪立,胡旭東,徐世福(浙江理工大學(xué)機械與自動控制學(xué)院,浙江杭州310018)摘要為研究轉(zhuǎn)杯紡成紗機制,需要對紡紗通道內(nèi)氣體流場加以分析,應(yīng)用FLUENT流體計算軟件對紡紗通道內(nèi)氣體流場進行模擬研究。模擬結(jié)果揭示了紡紗通道內(nèi)的氣流特征:轉(zhuǎn)杯內(nèi)部存在負壓,在纖維輸送管道出
2、口處負壓值最小;纖維輸送管道出口處的凝聚槽受到較大壓力,致使轉(zhuǎn)杯受力不平衡;氣流在纖維輸送管出口處流速最大,進入轉(zhuǎn)杯后形成渦流,且沿轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向氣流速度逐漸減小;氣流隨轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)向流過大約90°時,開始流向轉(zhuǎn)杯口,并且有產(chǎn)生回流趨勢;滑移面角度大于27°后,流場特征發(fā)生明顯消極變化,故滑移面角度大于27°的滑移面設(shè)計不宜采用。關(guān)鍵詞轉(zhuǎn)杯紡;氣流特征;FLUENT;數(shù)值模擬中圖分類號:TH311文獻標志碼:ANumericalanalysisof3-DairflowinrotorspinningchannelW
3、UChuanyu,YANGXiwei,CHENHongli,HUXudong,XUShifu(FacultyofMechanicalEngineeringandAutomation,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou,Zhejiang310018,China)AbstractTofurtherlearnthemechanismofyarnformationofrotorspinning,theairflowfieldinspinningchannelshouldbe
4、analyzed.TheairflowfieldinspinningchannelwasstudiedbyFLUENTsoftware,andthesimulationresultsrevealtheairflowcharacteristicsinrotorspinningchannelas:thereisnegativepressureintherotorandthevalueexistedintheexitoffiberpipelineisminimum;greatpressureisfocuse
5、dontheaccumulationgrooveneartheexitoffiberpipeline,causingtheunbalancedforceontherotor;theairflowspeedintheexitoffiberpipelineishigherthanothers,andafterenteringrotorthevortexisproducedandthespeeddecreasesgraduallyalongtherotor;theairflowalongtherotorfl
6、owstowardstheexitofrotorafterabout90°rotationandthetrendofbackflowisgeneralized;andwhenthedegreeoftheslipplaneislargerthan27°,theairflowcharacteristicaltersnegatively,whichprovesthatthedegreeoftheslipplaneshouldnotbedesignedtobeoverorequalto27°.Keywords
7、rotorspinning;airflowcharacteristic;FLUENT;numericalsimulation轉(zhuǎn)杯紡是利用高速回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)杯完成紡紗。棉條是探尋成紗機制的重要前提。被分梳成單纖維后,在氣流的作用下通過纖維輸送國內(nèi)外學(xué)者對紡織工程中氣流流動特性進行了[2]管道輸送到轉(zhuǎn)杯內(nèi),由于高速轉(zhuǎn)杯離心力的緣故,纖許多研究。郁崇文等利用激光多普勒測速儀對維沿轉(zhuǎn)杯滑移面滑入轉(zhuǎn)杯凝聚糟內(nèi),聚集成纖維須噴氣紡噴嘴中的氣流場進行測試,并分析了有關(guān)參[1][3-4]條,經(jīng)加捻、牽引成為紗線。目前國產(chǎn)轉(zhuǎn)
8、杯紡紗數(shù)對噴嘴中氣流場分布的影響。Kong等研究機和發(fā)達國家相比有較大差距,主要原因是對轉(zhuǎn)杯指出,轉(zhuǎn)杯紡內(nèi)部氣道結(jié)構(gòu)的任何變化、雷諾數(shù)和分紡成紗機制沒有完全理解,而對轉(zhuǎn)杯氣流場的研究梳輥速度都嚴重影響纖維輸送管道內(nèi)的氣流流動特收稿日期:2011-04-21修回日期:2011-11-13基金項目:國家科技支撐計劃項目(2009BAF39B01);浙江省自然科學(xué)基金重大項目(D1080780);浙江省科技廳重點項目(2010C11044)作者簡介:武傳宇(1