氣流離心紡絲氣體流場和聚合物絲條運(yùn)動(dòng)模型研究.pdf

1、離心紡絲技術(shù)是聚合物溶液或熔體在高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備中，受到離心力的作用，從噴絲孔中擠出并拉伸形成微納米纖維的方法。這種方法可加工多種原料，能實(shí)現(xiàn)納米纖維的規(guī)?；苽?，是納米纖維制備方法的一個(gè)重要突破。本課題組將熔噴技術(shù)和離心紡絲技術(shù)相結(jié)合，提出氣流離心紡絲技術(shù)，通過添加氣流力來達(dá)到進(jìn)一步減小纖維直徑的目的。氣流離心紡絲模型對于實(shí)際紡絲過程有著重要意義。本文將模擬氣流離心紡絲技術(shù)的氣體流場并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；探討氣流離心紡絲過程聚合物絲條的運(yùn)動(dòng)模

2、型，得到其運(yùn)動(dòng)軌跡。
　　本文一共包含五章：
　　第一章是文獻(xiàn)綜述，介紹了國內(nèi)外研究者在相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，主要涉及到離心紡絲技術(shù)、氣體流場的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究以及聚合物拉伸模型。
　　第二章敘述了圓形氣流噴嘴組氣體流場的數(shù)值模擬過程，包括建立和求解氣體流場模型。先在Gambit軟件中建立圓形氣流噴嘴組氣體流場的幾何模型，劃分網(wǎng)格和指定邊界；再用Fluent軟件確定基本控制方程和湍流流動(dòng)模型，設(shè)置邊界條件，設(shè)置參數(shù)的初

3、始值，選用流場迭代求解的算法；最后得到滿足收斂精度的解。通過數(shù)值求解圓形氣流噴嘴組的氣體流場模型，得到氣體流場的速度分布，并對模擬結(jié)果進(jìn)行分析。
　　第三章敘述了圓形氣流噴嘴組氣體流場的實(shí)驗(yàn)測量。采用IFA300型熱線風(fēng)速儀測量了圓形氣流噴嘴組氣體流場的速度分布。通過比較和分析數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)二者的吻合度較高，表明圓形氣流噴嘴組氣體流場數(shù)值模擬結(jié)果是正確的，可以用于聚合物絲條運(yùn)動(dòng)模型的建立和求解。
　　第四章