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1、學校代碼：10255學號：2140111東華大學氣流引緯流場的數(shù)值模擬與優(yōu)化設計NUMERICALSIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFWEFTINSERTIONFLOWFIELDOFAIR-JETLOOM專業(yè)：紡織材料與紡織品設計作者姓名：錢怡指導老師：薛文良答辯日期：2017年1月6日東華大學碩士學位論文東華大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學術(shù)道德，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容
2、負責，并完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：2017年1月6日東華大學碩士學位論文東華大學學位論文版權(quán)使用授權(quán)書學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權(quán)東華大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。保密□，在年解密后適用本版權(quán)書。本學位論文屬于不保密√。學位論文作者簽名：指導教師簽名：日期：2017年1月5日日期：2017年1月5日東華大學碩士學位論文東華大學錢怡碩士學位論文答辯委員會成員名
3、單姓名職稱職務工作單位備注于偉東教授答辯委員會主席東華大學陳廷教授答辯委員會委員東華大學覃小紅教授答辯委員會委員東華大學王妮副教授答辯委員會委員東華大學陽玉球副教授答辯委員會委員東華大學張弘楠講師答辯委員會秘書東華大學東華大學碩士研究生論文摘要氣流引緯流場的數(shù)值模擬與優(yōu)化設計摘要氣流引緯是以空氣為載體，利用氣流噴射成束的特性將緯紗引入梭口的過程。氣流引緯的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在速度快、入緯率高，是四種無梭織機中速度最高的織機。噴氣織機在保持其高速優(yōu)勢的同時，品種適應性也持續(xù)得到提高，可織造織物的品種范圍擴大，加工的織物質(zhì)量不斷提高，其微電控制的技術(shù)水平和光機電一體化程度也是四種無梭織機中最高的。目前
4、，噴氣織機的發(fā)展速度在四種無梭織機中居于首位，成為無梭織機中發(fā)展最快的機種。由于缺乏系統(tǒng)的理論分析和完整的實驗方法，噴氣織機長期依賴進口，一直是行業(yè)攻關(guān)的難點之一。本文首先對引緯氣流的特性進行了分析，將引緯氣流定義為可壓縮粘性定常湍動流動，并根據(jù)其流動特性，建立相應的力學模型和物理模型，運用物理學基本定律建立了引緯氣流的控制方程，為引緯流場的數(shù)值模擬提供了理論基礎(chǔ)。為分析噴氣織機引緯流場的流動特性，本文使用商用計算流體軟件Fluent對氣流引緯流場進行數(shù)值計算。本課題還搭建了噴氣織機氣流引緯流場的試驗臺，對筘槽內(nèi)的氣流流速進行了測量，從而對數(shù)值模擬結(jié)果進行驗證。對兩種不同喉部結(jié)構(gòu)的主噴嘴流場
5、數(shù)值模擬結(jié)果表明：具有亞音速-超音速噴管喉部結(jié)構(gòu)的主噴嘴B較具有亞音速噴管喉部結(jié)構(gòu)的主噴嘴A導紗管出口速度平均提高10.85m/s，在緯紗引緯區(qū)的回流現(xiàn)東華大學碩士研究生論文摘要象明顯減弱，在相同的供氣壓力下，具有更高的氣流牽引力，但耗氣量較高。對單圓孔輔助噴嘴與三種不同錐度的錐孔輔助噴嘴流場數(shù)值模擬結(jié)果表明：在相同的供氣壓力下，錐孔輔助噴嘴射流衰減速度略慢于單圓孔輔助噴嘴，在相同的射程處，氣流速度由大到小依次為：錐角30°>錐角60°>錐角45°>單圓孔。錐形孔輔助噴嘴相比單圓孔輔助噴嘴具有更好的氣流方向性和集束性，且耗氣量更低。在相同的供氣壓力下，耗氣量從大到小依次為：單圓孔>錐角30°
6、>錐角45°>錐角60°。主噴嘴、輔助噴嘴與異形筘的合成流場數(shù)值模擬與實驗測試結(jié)果表明：氣流引緯合成流場采用Renormalization-group(RNG)k-ε模型和可縮比例壁面函數(shù)（scalablewallfunctions）的模擬結(jié)果更加符合實驗結(jié)果。氣流引緯流場可以分作兩部分：一部分是主噴嘴、輔助噴嘴與異形筘的合成流場；另一部分是多個輔助噴嘴與異形筘的合成流場，且多個輔助噴嘴與異形筘的合成流場可以看做單個輔助噴嘴與異形筘合成流場的疊加。主噴嘴外流場噴射氣流僅對第一個輔助噴嘴流場的氣流速度略有影響，使得第一個輔助噴嘴流場氣流速度略有增加。筘槽內(nèi)不同測量位置氣流速度的模擬結(jié)果表明，筘
7、槽內(nèi)氣流涌向筘槽的內(nèi)壁和上壁。關(guān)鍵詞：氣流引緯；主噴嘴；輔助噴嘴；噴氣織機；數(shù)值模擬東華大學碩士研究生論文ABSTRACTNUMERICALSIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFWEFTINSERTIONFLOWFIELDOFAIR-JETLOOMABSTRACTWeftinsertioninair-jetloomisoperatedbyhighspeedairjetsemittedbyama
