無紡織布噴熔射流托網(wǎng)表面流場特性分析研究.pdf

1、噴熔生產(chǎn)技術(shù)依靠高速氣流作用將熔融態(tài)聚合物拉伸細化成纖維，然后纖維又在氣流作用下隨機落在接收裝置上形成纖維網(wǎng)即無紡布。噴熔技術(shù)以能生產(chǎn)超細纖維無紡布而受到廣泛關(guān)注，以往的研究主要針對纖維進行了聚合物拉伸機理的理論研究和相應(yīng)的實驗研究，而針對噴熔裝置內(nèi)的流場特性研究較少。由于噴熔技術(shù)屬于一步法生產(chǎn)技術(shù)，最終產(chǎn)品是無紡布而非單根纖維，因此纖維網(wǎng)的孔隙結(jié)構(gòu)、孔徑大小以及均勻性等結(jié)構(gòu)特性顯得更為重要，在很大程度上影響了無紡布性能。為此本文以1.

2、6m噴熔裝置為例，對噴熔過程中裝置內(nèi)流場進行了理論分析，數(shù)值模擬以及實驗研究。該研究不僅使噴熔工藝理論更趨于完整，而且對通過控制流場提高無紡布質(zhì)量具有良好的理論指導(dǎo)意義。 本文的研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 首先，在分析粘性不可壓流動數(shù)值求解的基本理論和方法的基礎(chǔ)上，基于RANS方程、輔以尼k-ε湍流模型、將有限元和有限體積法結(jié)合起來與全隱式多網(wǎng)格耦合求解，提出了噴熔裝置內(nèi)部風場流動三維定常湍流流動的數(shù)值方法。 然

3、后，根據(jù)噴熔裝置的幾何形狀特點，采用比例網(wǎng)格技術(shù)對噴熔裝置各部分進行網(wǎng)格劃分，得到了高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，對噴熔裝置在不同工況下進行了三維粘性定常流動數(shù)值模擬。 最后根據(jù)模型相似理論，制作比尺為3：1的有機玻璃模型，使用90N10型熱線風速測量系統(tǒng)(HFA)，參考數(shù)值模擬工況對噴熔裝置風場流動進行了實驗研究。 以上工作彼此驗證，補充和完善。數(shù)值模擬結(jié)果和實驗測量結(jié)果基本一致，吸風裝置工作狀態(tài)對托網(wǎng)板上方流場有重要影響。隨著