碳纤维气流扰动展纤器展纤过程仿真与实验

针对中、大丝束碳纤维材料浸润性差的问题,采用多级气流扰动展纤法对碳纤维材料进行薄层化研究,建立了基于雷诺平均纳维-斯托克斯方程的展纤器内部流场CFD(Computational Fluid Dynamics)模型,对展纤器内部流动特征进行仿真,得到内部流场的流线、流速分布状态,并分析对展纤过程可能产生的影响。在气流扰动展纤设备上进行实验,研究展纤器的开口宽度、挡风板高度及展纤区域侧板的倾斜角度对展纤过程的影响,通过参数对比实验得到最佳展纤的展纤器结构参数。实验结果表明,当展纤器挡风板高度为10~20mm、侧板倾斜角度为16°、开口宽度略大于展宽宽度时,展纤过程中可以避免丝束分叉、丝道偏离展纤器中心导致展纤不均的现象,展纤均匀性最好,展宽倍率可达3倍以上。

Spreading Process Simulation and Experimental Investigation for a Carbon Fiber Pneumatic Spreader