传统型与自捻型喷气涡流纺的对比

针对喷气涡流纺纱技术气流加捻过程中落纤率较高导致纱线细节较多以及纱线结构中芯纤维平行伸直导致纱线强力较低的问题,提出自捻型喷气涡流纺纱技术,依据动摩擦原理,采用镭射激光加工处理,增大自由端纤维与空心锭接触面之间的动摩擦力,实现纤维在空心锭表面旋转运动过程中自身发生扭转后包缠到纱线中,增大纤维间的抱合力。同时基于流体力学模拟和样纱试纺实验,对比分析了传统型喷气涡流纺和自捻型喷气涡流纺空心锭结构参数、喷嘴内部近壁面处的流场特征和纱线结构性能,验证了自捻型喷气涡流纺纱技术的可行性。     

喷嘴参数对喷气涡流纺内流场特性的影响研究

为明确喷气涡流纺纱的纺纱机理,研究喷嘴中喷孔数量、喷孔倾角和供气压力对喷气涡流纺内流场的影响情况,文章采用Fluent软件进行喷气涡流纺的内流场模拟分析.通过结果对比分析发现:喷孔数量和供气压力对喷嘴内流场的气流旋转运动影响较为显著,随着喷孔数量和供气压力的增加,喷嘴内气流的旋转运动显著增强,对纱线自由端纤维的加捻效果...     

喷气涡流纺纺制纯棉细号纱的实践

针对喷气涡流纺技术在适纺纯棉纤维原料和细号纱品种上的局限性,探讨喷气涡流纺纯棉细号纱的开发思路与过程。基于MVS870型喷气涡流纺纱机,分析了在纺制纯棉细号纱的生产过程中轻定量棉条成形均匀性较差、无捻棉条传导喂送易发生异常牵伸或断头,以及气流加捻纯棉纤维成纱稳定性较差等技术难题。采取喷气涡流纺设备改进、专件研制和工艺优化等措施,开发的纯棉7.3 tex～9.7 tex喷气涡流纱性能指标良好。认为:只要掌握好喷气涡流纺纯棉细号纱的生产关键技术,就可以提高纯棉纤维原料的适纺性。     

基于螺旋导引槽空心锭子的喷气涡流纺加捻腔流场模拟

针对喷气涡流纺纺纱过程中存在的成纱强力偏低的问题,提出一种基于螺旋导引槽空心锭子以提高成纱强力的方法。通过数值模拟的方法,研究基于螺旋导引槽空心锭子的加捻腔气流场流动特征,验证螺旋导引槽空心锭子结构对成纱性能的改善作用。结果表明：空心锭子外表面的螺旋导引槽可以引导气流流动,使自由尾端纤维的加捻作用增强;此外,螺旋导引槽结构的存在,导致槽内外气流的静压和速度存在差异,引起自由尾端纤维的内外转移,并产生自捻效应,可进一步实现喷气涡流纺纱线强力的提高。     

喷气涡流纺纱特征的研究

研究喷气涡流纺纱成纱机理.对喷气涡流纺纱成纱机理的自由端纺纱特征进行了分析,利用PHOENICS软件对喷嘴中气流的运动进行了模拟,并利用高速摄影对纤维加捻过程进行了拍摄,结合成纱结构进一步说明了成纱机理.认为:喷气涡流纺纱具有明显的自由端纺纱特征,但中心仍有未断裂的一定量的连续纤维.喷气涡流纺纱可以看成是部分自由端纺纱、半自由端纺纱或亚自由端纺纱.     

喷气涡流纺喷嘴内气流流动的二维数值模拟

 为探讨喷嘴内部气流流动特征对纤维加捻成纱的作用,建立计算流体动力学(CFD)模型,对喷气涡流纺喷嘴中的气流流动进行二维数值模拟,并根据计算结果分析喷嘴内高速气流的速度场和压力场分布。模拟结果表明:气流的最大速度可达超音速,由于切向速度所产生的离心力和加捻作用,纤维的尾端从纤维束中分离出来,并旋转加捻到纤维束上,形成具有真捻的纱线;喷嘴入口区域的压力小于外界气压,这有利于由前罗拉钳口处输出的纤维束吸入喷嘴。研究还表明CFD技术是研究喷气涡流纺喷嘴内气流流动的重要手段。     

喷气涡流纺喷嘴内部三维流场的数值研究

采用3D CFD建立喷气涡流纺喷嘴结构模型,应用Fluent 6.2流体计算软件对模型内气流场进行数值模拟,表征了喷嘴内部三维流场的流动状态,解析了喷嘴内气流流场的压力场和速度场分布,分析了流场与成纱机制的相关关系。研究表明:压缩气流经喷孔后在喷嘴内形成三维旋转气流,切向、轴向气流速度分布符合旋转气流理论;切向气流对边缘自由端纤维加捻,轴向气流对纤维束的牵伸作用可忽略,径向气流对纤维束起膨胀作用,在切向气流作用下获得更多的包缠纤维;喷嘴内部静压呈U形分布;边缘自由端纤维在不同位置加捻程度的差异导致纱线捻度不匀。     

解析法评价旋转气流对喷气涡流纱的加捻强度

在对喷嘴内部流场数值模拟的基础上通过解析法研究旋转气流对喷气涡流纱加捻的强度。研究结果表明:旋转气流对喷气涡流纱的加捻强度是喷孔数目、喷孔倾角、喷孔直径、喷嘴直径、空心锭外径、喷孔出口速度(即喷嘴气压)、空心锭入口与喷嘴入口间距、尾端自由端纤维倒伏空心锭上部的高度、纱线直径等的函数。喷孔出口速度增加,旋转气流加捻强度增强;加捻喷嘴直径减小,旋转气流加捻强度增大;空心锭入口与喷嘴入口间距增加,旋转气流加捻强度减小;空心锭外径增加,旋转气流加捻强度增加。数值计算结果表明解析模型的有效性。     

喷气涡流纺纱线成形机理与结构

喷气涡流纺（MVS）是一种借助压缩空气形成高速旋转涡流场，对自由端纤维凝聚、加捻、成纱的纺纱技术。文章总结了喷气涡流纺纱线的结构成形机理，介绍了纱线结构分析方法，探讨了喷气涡流纺工艺参数与纱线结构的相关关系，为今后喷气涡流纺工艺设计与元件设计提出了相应的研究方向.     

基于ADINA流固耦合的纤维在涡流场中的运动研究

为了研究纤维在喷气涡流纺喷嘴中的运动状况,以MVS861型喷气涡流纺喷嘴为原型建立二维计算模型,运用有限元计算软件ADINA中的流固耦合计算模块对纤维-气流两相耦合进行数值分析,同时研究喷孔处的压力大小对两相流运动的影响。结果表明:气流经两侧喷孔喷出后,在流场内会产生涡流场推动内部纤维以波浪式运动向喷嘴出口推进;随着喷孔处的压力增大,纤维的运动周期变短、摆动频率变高;增大喷孔处的压力能够提高纤维加捻包缠的工作效率。     

VORTEX 861喷气涡流纺适纺品种与喷嘴结构的关系

喷气涡流纺机的纺纱单元主要组成部分有:超大牵伸机构、气流加捻器、电子清纱器、张力控制器及卷绕机构等.其中对纤维适纺性能影响最大的是气流加捻器.     

喷气涡流纺中纤维运动的三维数值模拟

针对目前模拟纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中运动情况,常将纤维模型简化或者建立二维模型,无法描述纤维在三维空间内的变形这个问题,建立了纤维运动三维模型,并合理设置纤维属性,使纤维运动模型更加符合实际状态。结合任意拉格朗日-欧拉法,数值模拟求解了纤维在喷气涡流纺喷嘴流场中的运动问题,并分析了纤维的运动与变形情况。结果表明:加捻室的负压导致喷嘴入口的气流流动,纤维尾端在气流中的运动十分复杂,先在乱流的影响下小幅波动,然后随时间推进振动频率和振动幅度都是先增大后减小;在流场的影响下,纤维尾端从纱线中被剥离出来,并呈螺旋形式向前行进形成包缠纤维。     

喷气纺成纱特性与纺纱机理的探讨

喷气纺是一种新型纺纱,一般新型纺纱分为两大类:一是自由端纺纱,是将连续的纤维条造成断裂过程,然后重新集合、凝聚加捻成纱。二是非自由端纺纱,是采用假捻的形式,保持纤维条的连续过程而加捻成纱,喷气纺就属此类。在成纱结构上与包缠纺纱属同一类型,但包缠方法和     

喷气涡流纺纱线细节产生机制分析

通过数值计算对喷气涡流纺喷嘴内部流场衰减规律进行探讨。讨论加捻腔中纤维的受力情况及涡流作用下的运动状况;建立倒伏在空心锭上的纤维自由端绕空心锭旋转的临界角速度与进入纱尾的纤维头端长度、纤维半径等参数间的函数关系,以临界角速度作为衡量纤维头端是否被抽拔的依据,解释喷气涡流纺落纤、成纱细节产生的原因。临界角速度随进入纱尾纤维头端长度的增加而增大;纤维半径越大,临界角速度越小,在同一喷嘴气压下,半径大的纤维纺纱时落纤、成纱细节较多;增加喷嘴气压对成纱强力有利,超过某临界值落纤、成纱细节增加,对成纱质量不利;增加喷嘴内部负压,适当减小前罗拉与空心锭的距离可减少落纤、细节的产生。     

空心锭结构参数对喷气涡流纺内流场的影响

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Fluent 15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。     

网格圈型集聚纺集聚区纤维运动轨迹模拟分析

为获得网格圈型集聚纺集聚区的纤维运动轨迹,首先由流场模拟获得了集聚区的速度场,然后建立了纤维微元在气流场中动力学模型,最后通过Matlab编程模拟了不同初始位置的单纤维运动轨迹。研究结果表明：不同初始位置的纤维在气流作用下的运动轨迹不同,纤维之间发生相互穿插现象;纤维在Y轴向气流作用下逐渐靠近并贴伏在网格圈表面;不同初始位置的纤维运动轨迹反应出集聚区须条集聚过程可分为快速集聚区、调整集聚区和稳定集聚区。     

喷气涡流纺过程控制关键技术的进展

文章首先深入分析了喷气涡流纺成纱机理,阐明了其与转杯纺、喷气纺成纱机理的异同,然后从须条平行伸直度、须条加捻腔开纤化、落棉率、自捻效应、弱捻纱控制等5个方面重点阐述了喷气涡流纺过程控制关键技术要点及其研究进展,为高品质喷气涡流纺纱线加工与品质控制提供了解决思路。     

喷气涡流纺喷嘴参数对内流场特性的影响

为探究高速气流在喷气涡流纺内流道的流场特性规律,课题组基于FLUENT建立喷嘴的参数化模型,采用单一变量法分别研究喷孔数量、喷孔倾角和供气压力对喷嘴内流场的影响。结果表明：受引导部件的影响,内流场气流特性分别存在不规则性,且有较多的回流和涡流现象的存在;随着喷孔数量的增加,喷孔出口气流速度略有增大,内流场涡流现象减少,气流旋转性能显著增强;随着喷孔倾角的增大,气流速度峰值先增大后减小,导引部件螺旋面两侧的轴向速度和切向速度分布有明显不同,而当喷孔倾角超过70°后角度对速度的影响逐渐减弱;随供气压力的增加,气流速度增大,气流旋转特性增强,纱线加捻效果有所提高。该研究对于喷气涡流纺喷嘴的结构设计具有参考价值。     

集聚纱的分层结构与集聚机制

为解释集聚纺存在的附加捻度现象而与经典非自由端加捻理论相悖的问题,提出了集聚须条具有表层自由端纤维和主体非自由端纤维的分层结构。采用超景深三维数码显微镜观测集聚纱与环锭纱退捻后存在的差异,证明集聚区须条分层结构设想的合理性。对集聚区须条进行取样并在显微镜下观察发现,存在自由端纤维对非自由端纤维包缠加捻的现象。据此提出集聚纺半自由端加捻模型,即负压通过网格圈对主体非自由端纤维起到吸附作用,而负压与集聚槽配合使表层自由端纤维对主体纤维进行加捻作用,形成集聚须条的分层结构从而产生了附加捻度,为集聚机制的阐述提供理论依据。     

自由端喷气纺纱技术的进展

自由端喷气纺纱是以高速气流辅以罗拉牵伸而形成自由端，并利用高速旋转气流对须条进行加捻的一种新型纺纱方法。文章简述了自由端纺纱的成纱机理，并介绍了目前自由端喷气纺纱技术的发展状况及其纱线结构。