主噴嘴內(nèi)氣流—紗線兩相耦合特性的數(shù)值計算及實驗研究.pdf

1、噴氣織機的引緯系統(tǒng)是整個噴氣織機的核心組成部分。氣流引緯是進入主噴嘴內(nèi)部的高壓超音速的氣流將緯紗從靜止加速到一定的速度飛出導紗管，最終由接力噴嘴維持緯線的運動至異型筘槽末端的過程。主噴嘴中高速氣流的流動特性、紗線與氣流之間的相互作用力以及紗線在主噴嘴內(nèi)的運動特性對引緯效率、織物質(zhì)量起著重要作用。
　　本文以引緯系統(tǒng)中的主噴嘴作為研究對象，采用數(shù)值模擬研究與實驗分析相結(jié)合的方法對主噴嘴內(nèi)部氣流場特性，紗線在主噴嘴內(nèi)的運動特性進行了研

2、究和分析。首先通過對主噴嘴內(nèi)部氣流場特性進行了數(shù)值模擬，分析了不同氣壓對主噴嘴內(nèi)部流場特性的影響；然后數(shù)值模擬了不同壓力以及不同約束條件下的紗線在主噴嘴內(nèi)氣流場中的運動特性；最后進行實驗驗證，對三種壓力條件以及不同約束條件下的紗線的運動特性進行分析，與數(shù)值模擬結(jié)果進行對比，得到如下結(jié)論：
　　1.主噴嘴內(nèi)部氣流最大速度集中在喉部附近，最大速度能達到超音速。在主噴嘴高低速氣流混合區(qū)域出現(xiàn)回流現(xiàn)象，此時氣流軸線速度最小，氣壓近真空。湍

3、動能隨著入口壓力的增加而增加，在z=45 mm處變化最劇烈。壁面速度附面層隨輸入氣壓增大而增大，而壁面速度附面層會導致導紗管內(nèi)氣流壅塞。
　　2.采用有限元方法可以數(shù)值模擬氣流-紗線兩相耦合特性，紗線在氣流中會發(fā)生彎曲變形，并且徑向波動位移呈現(xiàn)有規(guī)律的周期性三角函數(shù)形式。
　　3.在一端固定情況下，紗線在接觸導紗管壁面以及彎曲的時候，所受到的主應(yīng)力較大，并且隨著氣壓的增加所受到的主應(yīng)力不斷增加。隨著壓力的增加自由端波動頻率越