基于珠-杆模型的喷气涡流纺喷嘴气流场中的纤维运动规律

采用有限体积法对喷气涡流纺喷嘴中的高速气流场进行数值模拟,通过Fluent软件获得了喷嘴中气流场的流动特征,并对气流场中的纤维模型进行动力学分析,在此基础上建立纤维/气流力学模型,求解纤维运动方程,从而对纤维在涡流纺喷嘴气流场中的运动轨迹进行追踪.模拟结果表明:喷气涡流纺喷嘴内部气流呈中心对称分布,纤维在喷嘴内部呈波浪形运动,纤维尾端越靠近加捻室区域,其摆动越明显;当纤维全部进入空心管后摆动不明显.     

喷气涡流纺旋转气流场及纱体运动的数值模拟

对喷气涡流纺喷嘴内的高速旋转气流场进行分析研究,并在此基础上研究纱体在该气流场中的运动。对喷气涡流纺喷嘴及纱体分别进行三维建模,采用Realizable κ-ε模型求解高速旋转气流的湍动特征,采用壁面函数法对近壁区域的流动进行求解,采用三角形插值法对纱体运动进行求解。实现对喷嘴内高速旋转气流的动力学特性及纱体运动的三维数值模拟分析,揭示喷气涡流纺纱过程中喷嘴内高速旋转气流的流动规律、湍动现象及纱体的运动情况。模拟结果表明:气流速度在喷孔出口处最大,且气流区域各截面的径向速度均为正值,这有助于自由端纤维的形成和纱强力的提高;喷嘴内气流区域各截面有不同程度的不规则湍流涡存在;温度在喷气孔的出口处最小;喷嘴内气流的静压值大部分为负压且小于外界大气压强;喷气孔气流流线进行较为规律的旋转运动,而喷嘴入口气流流线较为复杂,并有回流现象;纱体在喷嘴高速旋转气流场中运动时会产生较大的位移和弯曲,而产生的扭转相对较小,几乎没有伸长。     

喷气涡流纺喷嘴模型——不等长同心圆管腔体内切向旋流流动特性的数值研究

将喷气涡流纺喷嘴抽象为设有切向气流喷射孔的不等长同心圆管腔体模型,采用计算流体动力学方法,对不等长同心圆管腔体内以切向喷射方法产生的高速可压缩切向旋流的流动特性进行基础研究.研究表明:在切向喷射孔上游出现反旋涡对;切向喷射孔出口外侧气流流速超过音速,随后在外管与内管间的环形区域内以亚音速向下游旋转流动;切向喷射孔入口总压对喷射孔出口附近及其下游区域内气流速度影响不明显.本研究可为喷气涡流纺喷嘴的设计提供可借鉴的思路与结论.     

高速压缩空气对纤维分离的研究与应用

对纤维在喷嘴中产生的喷气流场中的受力和运动情况作了理论分析和推导,探索了利用高速压缩气流来分离纤维的可能性,在此基础上提出了一种新的纺纱方法——喷气自由端纺纱,并设计了纺纱装置进行纺纱实验,结果表明,这种方法纺出的纱具有一般自由端成纱的结构,且本方法利用高速气流来形成自由端和加捻成纱,不损伤纤维.     

喷气纺喷嘴中气流场的分布规律

喷气纺纱中,喷嘴是决定成纱加捻包缠程度的关键,直接影响成纱质量,本文运用激光多普勒测速仪对喷气纺喷嘴中的气流场以及有关参数对喷嘴中气流场分布的影响作了测试分析,所得的结果对掌握喷气纺喷嘴中的气流场的分布规律、合理地设计喷嘴、优化有关参数等提供了依据。     

喷气纺喷嘴中气流流动的数值计算

采用2-D模型对喷气纺喷嘴中的气流流动进行数值计算，并与其他研究者的实验研究结果进行了分析比较。根据计算结果描述了喷嘴中气流流动特征，重点分析了参数对气流流动特征以及成纱性能的影响。     

基于FLUENT的喷气织机主喷嘴内流场的三维数值模拟

为研究喷气织机主喷嘴内流道中气流运动特性,利用Solidworks建立主喷嘴内流道的几何模型,并通过FLUENT采用标准κε二方程湍流模型对高压、高速可压缩的气流三维模型进行数值模拟.模拟结果表明,等效温度下的高压理想气流,从进气孔喷入内流道便产生湍流流动,而进入锥形区域后逐渐趋于稳定,并且气流速度在主喷嘴内流道喉部达到最大,同时压强达到最小.通过数值模拟,形象地呈现了喷气织机主喷嘴内流道的流场状况,对优化喷气织机主喷嘴内流道的相关参数具有参考价值.     

喷气纺纱条动态气圈的转速与成纱强力的关系

喷气纺纱是利用旋转气流作用推动纱条形成气圈运动,使头端自由纤维加捻成纱。本文采用本组研制的纱条气圈转速仪对喷气纺纱纱条动态气圈的转速进行了测试,并就改变加捻成纱过程中的第一喷嘴和第二喷嘴的气圈转速,探讨其与成纱强力的关系。     

麻类纤维喷气纺纱初探

本文对喷气纺纱在麻类纤维纺纱中应用的可能性进行了初步探讨。通过合理设计加捻器和工艺参数,采用喷气纺纱方法纺制含麻纤维纱线是可行的。作者用自行设计的两种型号的喷嘴成功地纺制了一系列含麻纤维喷气纱。文章对试纺情况进行了详细分析。     

两段式气流床煤气化炉内熔渣壁面沉积数值模拟

为了研究我国自主研发的两段式干煤粉气流床气化炉内熔渣壁面沉积规律,对该气化炉进行了三维数值模拟.在合理假设的基础上,建立了基于Eulerian-Lagrangian模拟方法的炉内湍流多相反应流动模型,采用Realizable k-ε模型计算炉内气相湍流流场,应用颗粒轨道模型随机追踪煤粉颗粒在湍流气流中的运动与壁面沉积过程.通过数值计算获得了炉内气相流场、煤粉颗粒运动轨迹及其浓度分布,以及熔渣颗粒在炉膛壁面上的沉积率分布,揭示了该炉型内熔渣颗粒壁面沉积特性,并分析了不同进料方式对熔渣壁面沉积的影响规律.结果表明:两喷嘴对置进料使得熔渣主要沉积在喷嘴高度处两喷嘴之间的壁面上;四喷嘴对置进料使得一段壁面熔渣沉积率高于两喷嘴进料时的熔渣沉积率,且沉积率在圆周上的分布更加均匀,有利于形成均匀渣层对壁面进行有效保护;四喷嘴切圆进料使得炉内几乎所有熔渣颗粒都沉积在炉膛壁面上,且停留时间较短.     

基于双向耦合作用流场中异形筘内纬纱运动稳定性分析

为研究影响柔性纬纱纤维束在异形筘内流场的运动稳定性的因素,解决高速引纬过程断纬问题。考虑气流-纬纱两相耦合作用,通过基于任意拉格朗日-欧拉法建立柔性纬纱-流场耦合控制方程、数值模拟的方法得到了异形筘槽内瞬态流场的分布及纬纱运动特性,并通过高速摄像系统获得纬纱在流场中的位移验证了数值结果的正确性;详细讨论了辅助喷嘴的出口形状及尺寸等参数对纬纱运动特性的影响,结果表明:星形孔辅助喷嘴射流能够快速进入异形筘道与主喷嘴射流汇合,主气流的核心区域最长,引纬速度高,纬纱运动稳定性最好;随着喷孔直径的增大,纤维头端的弯曲变形增大,纬纱运动稳定性变差。可见小直径星型孔更适于高效引纬。     

熔融电纺直写微纳米纤维直径影响因素分析

以沉积直径均匀的纤维为目标,设计并开展3因素3水平的正交实验,研究直写过程中加载电压、喷头温度、喷头与收集板之间的距离3个因素对纤维直径的影响。实验结果表明,喷头温度对沉积纤维直径的影响最大,随着喷头温度的升高,纤维直径先减小后增大,温度在100 ℃时直径最小;随着喷头加载电压的增大,纤维直径逐渐减小;喷头与收集板的距离对沉积纤维直径影响不显著;当加载电压为23 kV,喷头温度为100 ℃,喷头与收集板的距离为2 mm,收集板的运动速度为36 mm·s-1时,可以制备直径为（23±05）μm且形态规则的三维网格图案。     

Characterizing and Analyzing the Airflow Field inside the Nozzle Block of Murata Vortex Spinning

A three-dimensional computational fluid dynamics model is developed by software Fluent 6.2, to simulate the flow field inside the nozzle block of the Murata vortex spinning. The flowing state and the distribution law of static pressure and velocity are characterized and analyzed. The relationship between the flowing state and the structure of the vortex spun yarn is also discussed. The research results can enhance the understanding of the yarn formation principle from viewpoint of the airflow field law inside the nozzle block of Murata vortex spinning.     

拉幅定型机烘箱内风道的数值模拟与结构优化

为改善拉幅定型机烘箱内风道的气流分布和喷嘴出口速度不均匀的现象,采用Fluent 14.5软件对风道的流场和压力场进行数值模拟,分析风道的速度矢量图,计算不同位置喷嘴的出口速度.模拟计算结果表明:在风道内等间距安装5块倾斜角为4°的导流板,并调整风道锥角为3°时,可以很大程度改善风道内气流分布和喷嘴出口速度的均匀性,结构优化也较为合理可行.     

微机床主轴用微涡轮设计及其气动性能研究

设计计算了微机床主轴用微涡轮的结构及其气动性能,采用FLUENT软件对微涡轮内的高速气流进行了数值模拟.分析结果表明:供气压力一定,微涡轮因气流压力产生的转矩随转速的变化不大,而因气流黏性产生的转矩随转速的提高大幅度减小,从而造成总转矩减小.微涡轮室内的背压力随供气压力的提高而增大,严重影响了微涡轮转速的提高.微涡轮喷嘴流出的气流未直接流向与其对应的叶片上,而是在涡轮室内来流的作用下绕叶轮流动,气流损失较大.最后对微涡轮的结构进行了改进,转矩提高了13%,达到了设计要求.     

穴盘育苗气吸式精量排种器的吸附性能

介绍了一种适用于穴盘育苗的新型气吸式精量播种装置的工作原理，对其吸种理论进行分析，得出了种子在吸孔气流作用下的数学模型．试验结果与数学模型基本吻合，得出了吸种高度随气室内真空度的变化以及在一定真空度下吸种高度随着吸嘴直径变化的关系．     

工厂化育苗精量播种装置的试验研究

介绍了一种适于工厂化育苗的新型气吸式精量播种装置的结构及工作原理 ,对其吸种理论进行分析 ,得出了种子在吸孔气流作用下的受力模型 .并通过试验对其中几个基本参数进行了研究 ,分析得出了最优生产条件 ,经试验验证该装置具有单粒率高及空穴率重播率低等特点     

气流槽聚型集聚纺纱系统集聚过程及机理分析

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机理,首先分析了集聚过程的气流流动状况,然后利用Matlab模拟了须条在集聚气流场中的运动轨迹,并分析了气流对须条的集聚效果.研究结果表明:须条进入凹槽入口前,只受气流集聚作用,当进入凹槽后,受到气流集聚及凹槽形状集聚共同作用;气流对须条边缘纤维具有集聚作用,吸气负压大小影响气流对须条边缘纤维的集聚宽度;不同厚度须条的纤维受气流作用位置发生变化,在须条截面内发生内外转移现象.     

车用轴向可调喷嘴增压器喷嘴环流场分析

对车用轴向可调喷嘴增压器喷嘴环内流特性进行研究,建立涡轮仿真模型.运用NUMECA软件对该模型进行变工况数值模拟,结合变工况下涡轮测试数据进行对比,证明仿真模型的有效性.针对已验证有效性的仿真模型对喷嘴环压力场、速度场分布进行分析,了解喷嘴环内部流动情况.结果表明:在增压器处于高、低速工况时喷嘴环的前缘处出现气流滞止,形成局部低压区;增压器处于低速工况时,喷嘴环尾缘附近出现小范围尾迹区;增压器处于高速工况时,喷嘴环斜切区尾缘处出现大范围尾迹区.分析结果可为该型增压器喷嘴环叶片叶型提供优化和设计建议.     

巡航导弹的红外辐射特征研究

根据地面防空的需要，深入研究了巡航导弹的红外辐射特征，对构成巡航导弹红外辐射条件的气动加热、羽流和尾喷管辐射三方面进行了分析计算，给出了计算结果，并进行了相关分析。