转杯纺纱器气流场形成机制的数值分析
2021-03-06史倩倩张玉泽林惠婷
纺织学报 2021年2期
关键词:机制
史倩倩, 王 姜, 张玉泽, 林惠婷, 汪 军,3
(1. 东华大学 纺织学院, 上海 201620; 2. 泉州师范学院 纺织与服装学院,福建 泉州 362000; 3. 东华大学 纺织面料技术教育部重点实验室, 上海 201620)
转杯纺[1]是一种利用气流来驱动纤维进而加捻成纱的纺纱技术,其凭借生产流程短、成本低、产量高以及自动化程度高等优势发展成为目前应用面较为广泛的新型纺纱技术之一[2-4]。气流作为转杯纺纱中纤维输送的媒介,其对纤维形态以及纤维运动的影响至关重要,基于此,相关学者借助流体力学对转杯纺纱器中的气流特征进行了研究。Kong等[5]通过建立转杯纺输纤通道的二维计算模型模拟了输纤通道中的气流特征,发现气流特征随输纤通道几何结构以及分梳辊转速的改变而变化,从而影响纤维的形态。Yang等[6]对输纤通道和旋转转杯中的三维气流特征进行模拟发现,旋转转杯中会生成涡流,且气流速度在滑移面上会降低,同时在滑移面上以及转杯凝聚槽上分布有高压区。
转杯纺纱机在正常工作时,其纺纱器中的气流场主要由2种作用机制控制,即气泵的抽气机制和转杯的旋转机制。正是基于这2个作用机制在转杯纺纱器中才能形成合适的气流场,从而实现纤维的输送、转移和凝聚。目前已有关于这2种作用机制对转杯纺纱器中气流场影响的研究:Xiao等[7]研究了转杯速度对气流的影响,发现气流特征会随转杯速度的改变而变化;Lin等[8-9]发现较低的转杯速度会在杯中产生较多的涡流,而较高的转杯速度则会造成较多的纱线断裂,且对转杯出口压力的研究表明适当降低转杯出口压力有利于纱线的成形。……
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