喷气织机单圆孔辅助喷嘴结构优化

为进一步降低喷气织机能耗,设计了3种不同孔径的辅助喷嘴,运用流体动力学分析模块对辅助喷嘴引纬流场进行仿真模拟,得到不同孔径下辅助喷嘴出口射流中心线的速度分布曲线。采用自主设计的实验平台获取射流中心线的速度分布,并与模拟的速度结果进行比较。对比结果证明,采用仿真模拟分析辅喷流场的准确性,可为优化辅助喷嘴结构参数,降低织机能耗提供理论参考。结果表明:供气压力为0.3 MPa时,直径为1.1 mm的辅助喷嘴能耗比直径为1.5 mm的辅助喷嘴降低了约25%。     

润滑喷嘴的结构对流量和流量系数的影响分析

为了研究喷嘴结构对射流流量和流量修正系数的影响,采用基于FLUENT的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行单相流仿真,通过喷射滑油称重的方法测量喷嘴射流流量,并用测量结果对单相流仿真进行合理性验证。结果表明:喷孔直径、喷孔轴向长度和喷孔轴线与喷孔上游圆管轴线的夹角,均会影响水头损失,从而影响喷嘴射流流量;随着喷孔直径、喷孔轴线与喷孔上游圆管轴线的夹角增大,或者喷孔轴向长度减小,喷嘴射流流量修正系数逐渐增大。     

基于ANSYS/Fluent的主喷嘴外流场分析

为获得喷气织机稳定的引纬气流,提高喷气织造的效果,根据主喷嘴的结构对喷气织机用主喷嘴的结构和喷气引纬系统进行优化,通过建立三维模型并用ANSYS/Fluent进行仿真,对不同主喷嘴出口直径和速度下的自由紊动射流流场进行了详尽的图形分析和数值模拟计算。指出:主喷嘴采用直径为4mm~6mm的小喷口,可获得更加稳定的引纬气流;主喷嘴外流场的射流喷口直径与异形筘的安装位置和气流槽高度相关;数值模拟与理论解吻合较好,可为后续研究提供指导。     

自激脉冲射流喷嘴参数对装置能耗的影响分析

为揭示喷嘴各参数变化对低压大流量自激振荡脉冲射流装置能耗的影响,借助数值模拟的方式,对自激振荡脉冲射流喷嘴的能耗问题进行了探讨,根据各结构参数和运行参数变化对腔内速度矢量场、腔内空化区形状(压力场)以及脉冲射流频率影响的分析结果,得到了如下论断,在合适的工况下,上喷嘴入口速度的降低将同比例降低下喷嘴出口的能量输出,上喷嘴压力提高与下喷嘴射流动能的增加成3倍关系。经过与试验结果对照,验证了这一结论,这一结果对于优化设计自激振荡脉冲射流喷嘴,指导自激喷嘴工业化设计具有重要的价值。     

喷气织机辅助喷嘴结构参数对流场特性的影响

为降低辅助喷嘴能耗,增强辅喷气流的集束性,提高生产效率和织物质量,分析了辅助喷嘴结构参数和供气压力对射流特性的影响。运用流体动力学软件Fluent对不同供气压力下单圆孔、正三角形孔和星形孔3种典型辅助喷嘴结构的三维流场模型进行数值模拟,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下3种辅助喷嘴对称面的速度云图、中心轴线速度、耗气量及引纬速度平稳性,提出了评定辅助喷嘴综合性能的方法。并将单圆孔辅助喷嘴数值计算得到的中心线速度和径向速度与实验值进行了比较,验证了数值仿真结果的正确性。结果表明,当供气压力相同时,星形孔辅助喷嘴气流集束性、引纬平稳性最好,耗气量小,综合性能最优。     

异形喷嘴射流特性的实验研究

通过对2种不同形式的异形喷嘴和圆形喷嘴在不同压力下的流量测定,研究了喷嘴喷孔形状对流量、输出功率的影响。实验结论对工程上异形喷嘴射流应用有一定的指导意义。     

喷气织机辅助喷嘴喷孔结构优化设计

为寻求喷气织机辅助喷嘴的最优结构来改善辅助喷嘴引纬的综合性能,建立辅助喷嘴的三维模型,利用 ＣＦＤ 软件的Ｆｌｕｅｎｔ 对辅助喷嘴引纬流场进行值模拟,得到0.3ＭＰａ 供气压力下辅助喷嘴出口射流中心线的速度曲线、辅助喷嘴入口的质量流、以及距离辅助喷嘴出口４０ ｍｍ 处截面上的速度分布。为验证辅助喷嘴结构的优化设计,通过引纬平稳性、能耗和最大流速进行综合分析。结果表明：锥角为６°的单孔辅助喷嘴综合性能最优,最大流速和引纬平稳性分别提高了4.4％和36.7％;长宽比为3.3 左右的矩形孔辅助喷嘴综合性能最优,引纬平稳性提高了7.3％;双孔辅助喷嘴根据上述３ 种指标获得对应指标下的最优组合以满足实际引纬的不同要求。     

喷气织机主喷嘴气流性能的测试与分析

在SX-1型喷气织机测试仪上,对常用的几种主喷嘴进行了淹没射流测试,揭示了主喷嘴射流压力衰减率与射流距离及喷嘴芯内径的关系,认为调节主喷嘴喷嘴芯的转角对主喷气流的压力、风速及对纬纱的牵引力影响不大,主喷嘴气流压力衰减率存在一个峰值,要慎重选择喷嘴芯的内径.     

贻贝高压水射流清洗喷嘴流场仿真

目的:解决贻贝传统清洗方式存在的耗水量大、清洗效果差的问题。方法:通过Solidworks软件建立不同结构参数的轴向扇形喷嘴几何模型,分别在Fluent软件中设置参数后,对射流内外流场的速度和含水率进行数值计算。结果:喷嘴的喷射角越大,射流外流场流速的衰减速度越快,含水率越低;喷嘴的等效直径越大,射流外流场流速的衰减速度越慢,含水率越高;射流靶距过大或过小,均会影响外射流在XY平面的流速均匀性。结论:喷射角为65°,等效直径为2 mm的轴向扇形喷嘴,在射流压力为11 MPa、靶距为90 mm时,更适合贻贝外壳的射流清洗。     

基于Fluent的可吸收缝合线射流喷嘴的流场数值模拟

为了解决壳聚糖和胶原蛋白可吸收缝合线纺丝成型过程中的喷丝线径控制问题,运用Fluent软件对可吸收缝合线射流喷嘴的流场进行数值模拟。采用Gambit软件建立喷嘴模型,采用Fluent软件仿真喷嘴射流过程,最后通过Tecplot软件分析射流后流体半径尺寸。仿真结果表明:采用控制变量法,当其他条件不变时,射流后流体半径随入口速度的增大而减小,随流体粘度的增大而减小,随流体密度的增大而增大,随喷丝孔尺寸的增大而增大;入口速度和流体粘度单独增大时,射流后流体半径变小的趋势变缓;调整入口速度是喷丝线径控制问题最经济、方便、有效的措施;仿真结果与实测数据的偏差保持在9%以内。     

喷嘴压力对非淹没空化流场影响的研究

为了了解非淹没射流对大型工件的处理效果,课题组提出并设计了一种新型的非淹没人工射流,该方式可以适应各种场合工件的处理。在理论基础上,由淹没状态下的汽、液两相流变为非淹没状态下的气、汽、液三相流,采用外围低压水与内喷嘴高压水的结合,形成了人工淹没环境结构;通过该结构,使用FLUENT软件,实现了非淹没喷嘴空化效果的判断与预测;并通过模拟结果,分析了不同压力对空化流场的影响。结果表明:随着压力的升高,流场的轴向速度、轴向动压强以及汽相体积分数有着明显的提高。该非淹没喷嘴可产生较强的空化效果,且对入口压力较为敏感。     

喷气织机辅助喷嘴流场特性与耗气量分析

为研究辅助喷嘴几何结构对喷嘴喷射效果及耗气量的影响,采用CFD软件Fluent对喷气织机辅助喷嘴流场进行数值模拟,获得了辅助喷嘴在不同供气压力、出口截面积、出口形状及喷射角下的纬纱飞行轴线气流速度分布。结果表明:随压力增大,射流速度的提升逐渐变弱,耗气量随压力呈正相关变化;喷嘴出口截面积影响射流速度和持续性,随截面积增加耗气量不断增大;截面积一定时,出口形状变化对筘槽内流场影响较小;纬纱飞行方向上气流速度及峰值位置随喷射角而变化,在实验范围内,喷射角越大耗气量越小,选择合适的辅助喷嘴和引纬工艺,是实现喷气织机高质低耗目标的关键。     

异形喷嘴低压射流形态的实验研究

讨论了异形喷嘴形状及压力的改变对射流形态变化的影响。在实验的基础上分析了诸如:喷嘴出口形状,压力及入口角的改变对射流形态变化的影响。其结果对于异形喷嘴在工程上的应用和理论上的研究均有重要的指导意义。     

喷气织机辅助喷嘴流场特性分析与纬纱牵引实验研究

为了进一步研究喷气织机辅助喷嘴的流场特性,本文利用三维软件Pro/Engineer建立了辅助喷嘴流场的三维模型,并利用计算流体动力学软件Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟,得到不同供气压力条件下辅助喷嘴出口射流中心线上的速度曲线。为了验证数值模拟的合理性,本文通过实验获取了不同供气压力条件下各种辅助喷嘴出口气流流速中心线上不同位置的速度值,并将实验数据与数值模拟进行比较。结果表明,实验所得数据的速度变化总体趋势与数值模拟得到的速度曲线基本一致。在一定程度上,很好地验证了运用Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟的可行性。最后,本文分别以两种辅助喷嘴为研究对象对不同种类纬纱的牵引作用进行实验测试。结论表明：单孔辅助喷嘴具有射流强度大、稳定性高、集束性好等特性。     

基于小波变换的异形喷嘴射流特性分析

对异形喷嘴在不同喷射压力、喷嘴直径、长径比及入口角条件下的喷嘴射流特性进行了实验。在特性分析中,利用小波变换在一维奇异性的优点,将实验数据进行分解重构,抽离出扰动的影响,从而得到更准确的特性曲线。     

辅助喷嘴结构对喷气织机异形筘内合成流场特征的影响

为提高喷气织机引纬系统的引纬速度和稳定性,采用雷诺时均方程中的k-ε双方程湍流模型分别对单圆孔、正三角形孔和星形孔3种不同的典型喷嘴与异形筘的合成流场进行模拟仿真,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下不同辅助喷嘴间距合成流场中心轴线气流速度和流场速度云图。结果表明:当压力相同时,正三角形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度最高,对纱线牵引力最大;星形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度变化幅度最小,引纬稳定性最好;单圆孔辅助喷嘴中心轴线气流速度波动最大,间距超过70 mm,不适合引纬;在全幅织物接力引纬时,各组喷嘴射流的喷射时间互相衔接,喷嘴间距不宜太长。     

喷孔锥度对喷气织机环槽型辅助喷嘴性能的影响

为提升引纬质量,课题组设计了一种环形槽型喷孔辅助喷嘴,并通过数值模拟探究辅助喷嘴结构对喷射性能的影响。课题组依据喷射出口面积等效原则,设计了3种环槽型辅助喷嘴,并分别建立了环形槽结合中心式辅助喷嘴的流场模型;利用FLUENT软件对建立的流场模型进行数值模拟,得到供气压力0.3 MPa时不同喷孔锥度的各环槽型辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上速度分布曲线图、气耗量,以及距喷嘴出口20,50,70 mm处截面速度分布图。结果表明：对同种环槽型辅助喷嘴,随着喷孔锥度增大,辅助喷嘴的喷射性能明显增强;喷孔锥度大于0°时,喷孔锥度增大各喷嘴出口处射流速度也随之增大。环槽型辅助喷嘴为喷气织机引纬提供了一种效率更高的方法。     

喷嘴结构对冲击式速冻设备性能优化研究进展

利用高速气流对物体进行射流冲击,使其快速冻结的设备被称为冲击式速冻设备。其中,设备的喷嘴结构是决定冻结区内流场的重要因素之一,影响着物体与周围环境的传热。文章从冲击式速冻设备喷嘴结构出发,阐述了喷嘴的倾斜角度、排列布置以及形状对冲击式速冻设备内部气流流动和换热特性的影响。板间距与喷嘴直径比(H/d)以及流体雷诺数(Red)对喷嘴倾斜角度和平均努塞尔数之间的关系起到了决定性作用;此外,喷嘴的不同形状以及不同排列方式对系统内部气流组织也有着很大的影响。     

流浆箱喷嘴处纸浆两相射流的流动分析

纸浆离开流浆箱喷嘴的流动是一种两相平面湍流射流运动,其流动状态对上网成形的质量具有重要影响。从两相流体流动出发,对纸浆的这种射流流动机理进行了探讨,并推导了表示其流动状态的微分方程组。     

喷水织机S-9型喷嘴结构的测试和分析

一、水射流的特性分析高压水细射流,是随着射流与喷嘴距离而逐渐变化的(见图1),大致可分为初始段L_A、基本段L_B和扩散段L_O三种状态。L_A具有匀速核心,L_B的各个水质点之间比较密实,只有此两段的射流具有携带纬丝的能力,其长度L约为150～740d(d为喷嘴口直径)。这种长度变化范围之大,说明其中必有严重影响射流集束性的因素存在。