静电纺纱加捻过程中气圈形态的计算分析

在静电纺纱过程中,加捻须条由于受到各种力的作用,会形成小形气圈。该气圈形态与加捻过程中纺纱张力的大小有密切关系。静电纺纱加捻过程中的气圈有两部分,在加捻管内称之为“约束气圈”,而出了加捻管以后则称为“自由气圈”。对气圈形态的分析研究,有助于深化对静电纺纱加捻过程的认识。本文从力学分析出发,通过对加捻过程中纱线微段上所受到的各种作用力数量级的比较,分别建立了描述以上两种气圈形态的微分方程组,并应用龙格-库塔法进行了求解。在数值求解的基础上,对各工艺参数的影响进行了分析讨论。本文还采用高速摄影的方法对实际纺纱过程中的自由气圈形态和模拟的约束气圈形态分别进行了拍摄。结果表明,两种气圈形态与理论分析基本符合。