网格圈集聚纺纱系统三维流场表征与分析

通过建立流体动力学模型,利用标准κ-ε湍流模型及并行计算技术对网格圈集聚纺纱系统集聚区流场进行了模拟与表征,分析集聚区域内气流的流动状况,解析吸气斜槽入口曲面上气流的静压分布及速度分布规律,并讨论速度分布对须条的作用效果。研究结果表明：网格圈集聚纺纱系统是利用负压效应来产生集聚气流;斜槽入口曲面上的负压使网格圈向异形管内凹;X、Y、Z轴向的速度分量对须条的作用效果各不相同;集聚区产生附加捻度的区域主要靠近吸气斜槽的S1端。     

集聚赛络纺纱导流装置的设计与应用

针对集聚赛络纺纱系统能耗较大的问题,设计3种导流装置,以降低集聚赛络纺纱系统的负压,达到节能降耗的效果。首先通过solidworks软件建立集聚赛络纺纱集聚区三维物理模型,利用fluent进行数值模拟,分析集聚区气流场的分布情况;然后通过纺纱实验进一步验证导流装置能够起到节能降耗的效果。结果表明：出口负压越大,集聚槽附近的速度越大,集聚槽上方的气流对须条起到挤压作用,使须条紧紧贴在网格圈表面,集聚槽侧向气流使须条宽度减小,须条表面的毛羽能够卷入到纱体表面,形成紧密的结构,从而能够减小甚至消除加捻三角区;使用所设计的3种导流装置(集聚负压1 000 Pa)纺制出来的纱线与普通集聚赛络纱(集聚负压2 000 Pa)质量相当,甚至更好。     

全聚纺与四罗拉网格圈紧密纺集聚区三维流场模拟与对比分析

为了探究四罗拉网格圈紧密纺纱系统和全聚纺纱系统集聚区气流对须条集聚的影响,文章利用AUTOCAD创建了四罗拉网格圈紧密纺纱系统和全聚纺纱系统的物理模型,利用ANSYS Fluent Release 16. 0计算集聚区流场数值,表征流场分布并对比分析了两者速度分布规律。研究结果表明:两者的静压分布规律相同,气流从集聚区两侧流入内侧;两者集聚区的前区、中区、后区速度分布情况大致相同,而两者对应的三个区域的速度分布规律不同;综合分析两者静压和速度的分布规律及成纱质量分析,全聚纺具有更好的集聚作用。     

四罗拉集聚纺纱系统三维流场模拟与分析

为探究四罗拉集聚纺纱系统集聚区域负压气流对须条集聚效果的影响,使用ICEM CFD软件创建了四罗拉集聚纺纱系统集聚区域的流体动力学模型,采用ANSYS Fluent Release 16.0软件对集聚区域的流场情况进行数值计算,表征了集聚区域的气流分布情况,给出了速度分布规律的数值表征,最后设置不同压强的集聚区负压来纺制纱线进行测试研究。结果表明:吸风槽6°的斜度没有对入口处的横向静压产生影响,吸风槽横向的静压成“U”型分布;不同轴向的速度分量对须条的作用效果不同;横向聚集方向气流对须条有加捻的作用;吸风槽负压增大时,纱线的强力增大,断裂伸长降低,毛羽减少,条干不匀率增加。     

基于Fluent的全聚纺不同吸风槽集聚效果数值模拟

为探讨吸风槽对全聚纺集聚效果及纺纱质量的影响,采用Fluent软件对全聚纺系统集聚区流场进行数值模拟,得到3种吸风槽集聚区的气流流动规律,并对模拟结果进行比较分析。结果表明:长、短斜槽在整个集聚区均对须条产生集聚作用,但有恶化须条条干的可能;长斜槽的Z轴向速度分量分布不利于集聚效果的产生,直型槽在集聚中区有使须条再次扩散的可能。最后进行了纺纱实验验证,证明模拟结果及分析是准确的。     

多孔辊筒紧密纺三维流场的数值模拟

通过建立流体动力学模型,对多孔辊筒紧密纺纱系统集聚区流场进行模拟,分析槽宽、内胆负压、导流块对集聚区流场运动的影响。研究表明：多孔辊筒紧密纺纱系统是利用负压效应来产生集聚气流;内胆空气负压小时,抽气管出口速度大;吸风斜槽不同宽度和不同负压对气流集聚产生不同的集聚效果;紧密纺纱装置有导流块比无导流块的集聚效果好。经对比,数值模拟和实验结果得到了比较一致的结论,为气流聚集型纺纱装置的应用提供了可靠的理论依据。     

钻孔皮圈集聚纺纱系统三维流场的模拟与分析

为研究钻孔皮圈集聚纺纱系统气流对须条的集聚效果,采用3D CFD技术建立了钻孔皮圈集聚纺纱系统集聚区域的计算流体动力学模型,应用软件Fluent 6.3对集聚区域内流场进行并行计算,表征了集聚区域流场的流动情况,解析集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律。研究结果表明：气流速度沿不同的轴向分量对须条的集聚作用不同;集聚区静压与流速沿Z轴向的分布规律相似;该系统集聚机制以气流集聚为主,椭圆孔与圆孔处的静压与速度分布规律存在差异,椭圆孔比圆孔具有更佳的集聚效果。     

气流槽聚型集聚纺纱系统流场的数值分析

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机制,以气流槽聚型紧密集聚纺纱系统为基础,采用3D CFD技术建立了集聚区域的计算流体动力学模型,解析了集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律.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;集聚区域内凹槽的气流分布并不均匀,越接近凹槽底部,气流的速度和静压分布变化波动较大,这主要是由集聚区圆孔的数目引起的.     

网格圈负压式集聚纺集聚区须条半自由端加捻机制

网格圈负压式集聚纺纱实践表明,在相同工艺条件下,纺制相同线密度的纱线,集聚纱捻度比环锭纱捻度高5％左右.为揭示此现象的形成机制,采用高速摄影技术,对直线形集聚斜槽集聚区须条的集聚情况进行拍摄,发现存在类似卷捻的现象.通过纺纱实验,对采用相同工艺纺制的相同线密度的集聚纱和环锭纱捻度进行对比,结果表明集聚区须条的附加捻度是...     

集聚纺纱用网格圈节能原理初探

为了降低集聚纺能耗,详细分析了负压式集聚纺纱的空气动力学原理,能量消耗即负压、流量、流速之间的关系及其节能途径.指出:决定集束效果的参数是气流速度,负压只是一个控制手段,决定能源消耗的是负压和流量;在保证最佳流量的前提下,减小网格圈的气阻,可以降低负压值,因而可以降低能耗;空隙率是网格圈能耗的重要指标,加大空隙率可以减小气阻,是网格圈式集聚纺纱节能的唯一途径;还必须选择适当的集聚槽宽,保证在以最小流量的条件下获得最佳气流速度,从而确保能耗最低.     

Numerical simulation on the condensing effect of suction slot in compact spinning with lattice apron

In this paper, a geometrical model is built by the actual structure of a condensing zone in compact spinning with lattice apron, and a fluid dynamics model is designed by FLUENT to study the numerical simulation of flow field in the condensing zone of straight, oblique, and deformed suction slots. The result shows the laws of airflow static pressure and velocity distribution of three kinds of condensing zones. The difference of distribution between compact direction and adsorption direction of strand is stressed on, which is helpful to make a deeper study on the mechanism of compact spinning with lattice apron and provide a theoretical support for the optimal design of suction slot.     

网格圈型集聚纺集聚区工艺参数对集聚效果的影响

为获得负压大小、网格圈外表面摩擦因数对集聚区集聚效果的影响,建立集聚区流体动力学模型,分析了集聚区域内气流的流动状况,在其他条件相同的基础上,采用自编的Matlab编程模拟不同负压及相同负压不同摩擦因数下对应位置处单纤维在集聚区的运动轨迹。研究结果表明：负压大小和网格圈外表面摩擦因数均对集聚效果有影响,在二者取值较小时,集聚效果随着取值的增加相应有不同程度的改善,达到各自的最佳集聚状态后,取值增加使得集聚效果恶化。     

网眼罗拉紧密纺集聚区三维流场数值模拟与分析

本文采用Fluent软件对网眼罗拉紧密纺系统集聚区流场进行数值仿真模拟,可以形象、直观地对流场内气流分布做出分析和评价,定量解析集聚区域内流场的静压特性及速度分布规律。研究结果表明：静压值由圆孔壁面向圆孔中心部分逐渐增大,并且吸风槽口中心线处的圆孔静压值要大于其他位置圆孔静压值;两个圆孔之间的气流流动并不孤立;低位置的气流流动受圆孔影响较大,各轴向速度分量随着圆孔的间隔出现呈现波动性,高位置的气流流动更加平稳,各轴向速度分量没有间隔性突变。     

网格圈型集聚纺集聚区纤维运动轨迹模拟分析

为获得网格圈型集聚纺集聚区的纤维运动轨迹,首先由流场模拟获得了集聚区的速度场,然后建立了纤维微元在气流场中动力学模型,最后通过Matlab编程模拟了不同初始位置的单纤维运动轨迹。研究结果表明：不同初始位置的纤维在气流作用下的运动轨迹不同,纤维之间发生相互穿插现象;纤维在Y轴向气流作用下逐渐靠近并贴伏在网格圈表面;不同初始位置的纤维运动轨迹反应出集聚区须条集聚过程可分为快速集聚区、调整集聚区和稳定集聚区。     

Research on pneumatic compact spun yarn quality

Compact spinning is one of the most important improvements of traditional ring spinning, which is implemented by adding a fiber condensing device to condense the fiber bundle and decrease the spinning triangle. Pneumatic compact spinning is the most widely used compact spinning method at present. Compact spinning with perforated drum and compact spinning with lattice apron are the two main kinds of pneumatic compact spinning. Therefore, in this paper, comparison analysis of yarn quality between compact spinning with perforated drum and compact spinning with lattice apron is presented. First, 9.7 tex cotton-combed yarn is spun in three different kinds of pneumatic compact spinning systems, including two kinds of compact spinning with perforated drum: Rieter’s COM4 and complete condensing spinning system (CCSS), and one lattice apron compact spinning system: Toyota’s four-line compact spinning. The test results of yarn qualities show that comparing with other two kinds of compact spinning systems, the yarn spun in CCSS has the best evenness, least long hairiness, and slightly lower strength. Then, the properties of spun yarns are analyzed using two methods. First, using Fluent Software, numerical simulations of three-dimensional flow field in condensing zone of three kinds of compact spinning system are presented, respectively. Second, the fiber movements in condensing zones are captured using high speed camera system OLYMPUS i-speed3.