纺织学报 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (12): 135-140.doi: 10.13475/j.fzxb.20170301806

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空心锭结构参数对喷气涡流纺内流场的影响

  

  • 收稿日期:2017-03-09 修回日期:2017-09-22 出版日期:2017-12-15 发布日期:2017-12-18

influence of hollow spindler structure parameters on flow field of air jet vortex spinning

  • Received:2017-03-09 Revised:2017-09-22 Online:2017-12-15 Published:2017-12-18

摘要:

为研究空心锭外圆锥面上斜孔结构对喷气涡流纺成纱性能的影响,采用Solidworks建立了加捻腔的三维CAD模型,利用FLUENT15建立了加捻腔的流体计算力学模型,并进行了流场仿真,研究了流场的气流流动特性以及压力场、速度场的分布规律。结果表明:气流经喷孔喷出后以螺旋状推进,加捻腔内部静压场呈现U型分布;在靠近空心锭入口处存在负压,有利于纤维加捻后吸入空心锭内;空心锭外圆锥面上开通的斜孔有利于增加纤维输出时的轴向速度并且能够有效减缓轴向速度减小的趋势;斜孔角度对纤维进入加捻腔时的轴向速度起到一定的影响,轴向速度随斜孔角度的增加存在先增大后减小的趋势;斜孔能够提高纤维的加捻效果,改善成纱性能。

关键词: 喷气涡流纺, 空心锭结构, 加捻腔, 数值模拟, 流场

Abstract:

In order to study the influence of the inclined hole structure on hollow spindle on the properties of vortex spinning yarn, the 3-D model of twisting chamber was established by using CAD software-Solidworks and the computational fluid dynamics model was built by FLUENT15 software; the experiment simulated the flow field, studied the flow characteristic and obtained the distribution of pressure field and velocity field. Simulation results show that air is ejected from the jet orifice and pushed in a spiral manner, static pressure distributions in twisting chamber take on the U shape along nozzle radius; the negative pressure near the entrance of the hollow spindle is propitious to fibers being sucked into hollow spindle; the inclined hole on the outer surface of the hollow spindle is beneficial to increase the output of fibers’ axial velocity and effectively slow down the trend of axial velocity reduction; the angle of inclined hole will affect the axial velocity of fibers when they enter the twisting chamber, as the angle of inclined hole increases, the axial velocity increases first and then decreases; and the inclined hole can improve fibers’ twisting effect and ameliorate yarn properties.

Key words: air jet vortex spinning, hollow spindle structure, twisting chamber, mumerical simulation, flow field

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