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平板输送摩擦纺纱输纤流场模拟及输送效果研究

作　者: 丁尚云
导　师: 陈国华
学　校: 青岛大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 渐缩管平板流场分布输送效果影响因素适纺纤维长度
分类号: TS104.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本课题针对一种改进的摩擦纺纱装置——基于平板输送的摩擦纺纱输送凝聚装置的平行输送效果进行研究,分别从理论分析以及实验验证方面进行研究。基于平板输送的摩擦纺纱输送凝聚装置主要是为了提高摩擦纺纱中纤维在到达凝聚装置时的平行程度,从而提高纤维在纺成纱中的平行排列形态,提高纺成纱的强力。首先对基于平板输送的摩擦纺纱输送凝聚装置的两个关键部分——渐缩管以及平板中的流场进行计算模拟,验证了装置的改进依据：“曲线输送”以及“平行凝聚”。通过对渐缩管以及平板进行三维建模以及利用CFD软件进行流场计算模拟,通过对流场中的速度矢量分布,轴向速度、径向速度及切向速度的分布以及静压分布情况分析旋转气流在渐缩管以及平板中的分布情况,为纤维在旋转气流的作用下能够以平行于尘笼轴线的状态到达凝聚区域提供理论依据。在对基于平板输送的摩擦纺纱输送凝聚装置进行了流场分析的基础上,通过实验研究了改进装置中影响纤维到达凝聚区域时平行状态的显著因素,得出装置风压以及纤维长度是显著因素,其中纤维长度为最显著因素。在此基础上,对改进装置适纺纤维长度进行研究,得出了不同的纤维在该装置中的最佳适纺纤维长度,为基于平板输送的摩擦纺纱输送凝聚装置的推广使用提供理论支持。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-7
第一章绪论  7-13
  1.1 课题研究的背景及意义  7-8
  1.2. 国内外新型纺纱中输送管道结构研究现状  8-12
    1.2.1 新型纺纱方法中纤维输送管道结构的研究现状  8-11
    1.2.2 现有纺纱方法中输送管道内流场实验的研究现状  11-12
  1.3 基于平板输送的摩擦纺纱装置改进原理  12
  1.4 本课题研究的主要内容  12-13
第二章渐缩管的流场计算模拟及流场分析  13-27
  2.1 “曲线输送”原理  13-14
    2.1.1 传统的“直线输送”  13
    2.1.2 改进装置的“曲线输送”  13-14
  2.2 计算机流体动力学概述  14
  2.3 GAMBIT软件及FLUENT软件的介绍  14-15
  2.4 渐缩管的三维建模及网格划分  15-17
  2.5 渐缩管的流场计算模拟  17-26
    2.5.1 确立计算模型  17
    2.5.2 计算模拟过程  17-18
    2.5.3 流场计算结果及分析  18-26
  2.6 本章小结  26-27
第三章平板的流场计算模拟及流场分析  27-41
  3.1 “平行凝聚”原理  27-29
    3.1.1 纤维凝聚过程理论分析  27-28
    3.1.2 摩擦纺纱“平行凝聚”原理  28-29
  3.2 平板的三维建模及网格划分  29-31
  3.3 平板的流场计算模拟及流场分析  31-39
    3.3.1 确定计算模型  31
    3.3.2 计算模拟过程  31
    3.3.3 计算模拟结果  31-39
  3.4 与用PIV技术测得的平板流场比较分析  39
  3.5 本章小结  39-41
第四章实验设计  41-47
  4.1 引言  41
  4.2 实验说明  41
  4.3 实验准备  41-44
    4.3.1 实验装置  41-43
    4.3.2 实验装置连接  43-44
  4.4 实验方法及结果判定  44-45
  4.5 本章小结  45-47
第五章改进装置输送效果验证实验  47-59
  5.1 改进装置输送效果影响因素实验  47-52
    5.1.1 实验因子  47
    5.1.2 实验设计  47-48
    5.1.3 麻纤维的实验数据及分析  48-49
    5.1.4 棉纱线的实验数据及分析  49-52
  5.2 改进装置适纺纤维长度实验  52-57
    5.2.1 实验材料及实验因子  52-53
    5.2.2 棉纱线实验数据及分析棉纱线实验数据及分析  53-54
    5.2.3 麻纤维、羊驼绒毛和马海毛的实验数据及分析  54-57
  5.3 本章小结  57-59
第六章结论  59-61
参考文献  61-64
攻读学位期间的研究成果  64-65
致谢  65-66

平板输送摩擦纺纱输纤流场模拟及输送效果研究

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