喷气织机辅助喷嘴与异形筘结构参数对流场的影响

为深入理解辅助喷嘴引纬流场特性以及相关结构参数的影响作用,以便为引纬工艺的改善提供参考,根据实际引纬情形建立辅助喷嘴与异形筘组合流场模型。利用计算流体动力学软件Fluent对组合流场进行数值模拟,得到组合流场射流中心线上的速度分布,并通过实验验证数值模拟的合理性。以此为基础,探究异形筘下唇倾角以及辅助喷嘴喷孔与异形筘壁的距离对组合流场的影响。结果表明：辅助喷嘴组合流场出口速度的实验值小于数值模拟值,但二者整体上具有较好的一致性。供气压力为0.3MPa和0.4MPa时,异形筘下唇倾角为12°和3°时的气流速度为最优,同时辅助喷嘴喷孔与异形筘壁间的合适距离为9mm与10mm。     

辅助喷嘴结构对喷气织机异形筘内合成流场特征的影响

为提高喷气织机引纬系统的引纬速度和稳定性,采用雷诺时均方程中的k-ε双方程湍流模型分别对单圆孔、正三角形孔和星形孔3种不同的典型喷嘴与异形筘的合成流场进行模拟仿真,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下不同辅助喷嘴间距合成流场中心轴线气流速度和流场速度云图。结果表明:当压力相同时,正三角形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度最高,对纱线牵引力最大;星形孔辅助喷嘴合成流场中心轴线气流速度变化幅度最小,引纬稳定性最好;单圆孔辅助喷嘴中心轴线气流速度波动最大,间距超过70 mm,不适合引纬;在全幅织物接力引纬时,各组喷嘴射流的喷射时间互相衔接,喷嘴间距不宜太长。     

辅喷间距对筘槽内气流速度波动变化的影响

采用高速摄影系统,对喷气织机喷气引纬异形筘槽内纬纱飞行实际状态进行拍摄记录,可以看出纬纱存筘槽中合成的"三维气流场"中呈旋转波动式前行,并通过气体流场测试装置,在不同辅助喷嘴间距条件下对筘槽内以接力引纬的方式进行喷气引纬的气体流场进行测试分析,分析研究了筘槽内气体流场的空间立体的动态分布以及辅助喷嘴间距对筘槽内气体流场流速的波动变化的影响,在保证牵引气流具有较高流速的前提下,努力减小筘槽内侧合成牵引气流速度的波动变化范围,有利于减小运动纬纱的波动,改善引纬质量和节约气耗.     

喷气织机引纬筘槽内气流状态的影响因素

由于测量引纬筘槽内的气流速度可用于分析各工艺参数对引纬过程的影响,为此通过自行设计的测试装置,采用毕托管测试引纬筘槽内不同位置的气流速度,并研究喷向角和辅助喷嘴间距等工艺参数的适调范围。结果表明:引纬筘槽内不同位置具有不同的气流速度;供气压力在(2～4)×105 Pa范围内,辅助喷嘴喷射角不宜设置为5°,否则将导致引纬气流速度过低;辅助喷嘴间距缩短有利于提高引纬筘槽内的平均流速,当辅助喷嘴间距为65 mm时,引纬筘槽内的气流速度完全能够满足100 m/s的引纬要求。     

喷气织机引纬筘槽内气流状态的实验研究

喷气织机筘槽内的引纬气流在筘片组成的气流通道内由多个相邻辅助喷嘴的喷射气流、筘片的背泄气流和从开口侧外泄的扩散气流形成。测量筘槽内的气流流速可以用于分析各工艺参数对引纬槽内气流场的影响，可以了解辅助喷嘴的喷射区间长度、辅助喷嘴的喷向角、辅助喷嘴的供气压力等因素与引纬筘槽内气流流速的关系。本文采用毕托管，通过自行设计的测量装置对引纬筘槽内的气流速度进行了测量，同时研究了不同供气条件下气流速度的变化情况。     

辅助喷嘴流场可叠加性的数值模拟

为了验证辅助喷嘴流场具有可叠加性,为主喷嘴、辅助喷嘴与异型筘合成流场建模提供理论参考,采用流体力学Flu-ent软件分别对单个辅助喷嘴与异型筘的流场与两个辅助喷嘴与异型筘的流场进行了模拟仿真,采用自主设计搭建的测试平台对引纬筘槽内气流速度进行了测试,并与模拟仿真结果进行对比,验证了模拟仿真方法的可行性。模拟结果表明:喷气织机辅助喷嘴流场具有可叠加性。     

喷气织机引纬筘槽内气流状态的测试分析

 为了解辅助喷嘴的喷射区间长度、辅助喷嘴的喷向角、辅助喷嘴的供气压力等因素与引纬筘槽内气流流速的关系,采用毕托管,通过自行设计的测量装置对引纬筘槽内的气流速度进行测量,同时研究了不同供气条件下气流速度的变化情况。研究结果表明：引纬槽内的气流速度变化剧烈,并按辅助喷嘴间距周期性波动;供气压力过小时筘槽内气流速度无法达到引纬要求;在引纬槽的同一截面上,不同的测量点具有不同的速度,纬纱在不同测量点受到的作用力也不一样。     

辅助喷嘴间距变化对纬纱飞行状况的影响

为更好了解喷气引纬时纬纱运动状态,减小纬纱波动程度,采用由喷气引纬系统主要构件和高速摄像系统组成的气流指数测试仪.对喷气引纬时纬纱在异型筘槽内实际飞行状态进行拍摄记录,并用专业图像分析软件进行分析,测试在不同辅助喷嘴间距时筘槽内纬纱实际飞行运动速度变化情况,以及纬纱在筘槽中飞行运动的波动幅度,得出在辅助喷嘴间距为65 mm时纬纱飞行运动的速度波动变化.相对75 mm和85 mm间距时,纬纱头端速度波动变化要小,头端飞行运动更加平稳.     

辅肋喷嘴间距变化对纬纱飞行状况的影响

 为更好了解喷气引纬时纬纱运动状态,减小纬纱波动程度,采用由喷气引纬系统主要构件和高速摄像系统组成的气流指数测试仪,对喷气引纬时纬纱在异型筘槽内实际飞行状态进行拍摄记录,并用专业图像分析软件进行分析,测试在不同辅助喷嘴间距时筘槽内纬纱实际飞行运动速度变化情况,以及纬纱在筘槽中飞行运动的波动幅度,得出在辅助喷嘴间距为65 mm时纬纱飞行运动的速度波动变化。相对75 mm和85 mm间距时,纬纱头端速度波动变化要小,头端飞行运动更加平稳。     

基于ANSYS/Fluent的主喷嘴外流场分析

为获得喷气织机稳定的引纬气流,提高喷气织造的效果,根据主喷嘴的结构对喷气织机用主喷嘴的结构和喷气引纬系统进行优化,通过建立三维模型并用ANSYS/Fluent进行仿真,对不同主喷嘴出口直径和速度下的自由紊动射流流场进行了详尽的图形分析和数值模拟计算。指出:主喷嘴采用直径为4mm~6mm的小喷口,可获得更加稳定的引纬气流;主喷嘴外流场的射流喷口直径与异形筘的安装位置和气流槽高度相关;数值模拟与理论解吻合较好,可为后续研究提供指导。     

喷气织机辅助喷嘴流场特性与耗气量分析

为研究辅助喷嘴几何结构对喷嘴喷射效果及耗气量的影响,采用CFD软件Fluent对喷气织机辅助喷嘴流场进行数值模拟,获得了辅助喷嘴在不同供气压力、出口截面积、出口形状及喷射角下的纬纱飞行轴线气流速度分布。结果表明:随压力增大,射流速度的提升逐渐变弱,耗气量随压力呈正相关变化;喷嘴出口截面积影响射流速度和持续性,随截面积增加耗气量不断增大;截面积一定时,出口形状变化对筘槽内流场影响较小;纬纱飞行方向上气流速度及峰值位置随喷射角而变化,在实验范围内,喷射角越大耗气量越小,选择合适的辅助喷嘴和引纬工艺,是实现喷气织机高质低耗目标的关键。     

毕加诺喷气织机引纬机构剖析

本文论述毕加诺喷气织机PAT系列引纬机构引纬气流轴向速度变化规律以及采用槽筘式接力引纬机构主喷嘴和辅助喷嘴的结构特点,以进一步掌握该机性能,更好地发挥其作用。     

基于Flow Simulation的喷气织机辅助喷嘴喷孔结构优化

为提升辅助喷嘴引纬的综合性能,以喷气织机辅助喷孔为研究对象,采用Solidworks软件结构优化方法,对辅助喷嘴喷孔的流体性能进行了数值模拟。通过构建单圆孔、双圆孔、矩形孔3种辅助喷嘴喷孔流场三维模型,在0.4 MPa的工作环境压力下,分别研究了距喷口40 mm处截面的气流速度分布情况、辅助喷嘴的最大气流速度及辅助喷嘴入口处的质量流量情况。研究结果表明：在单圆孔辅助喷嘴锥度为正方向4°时综合性能最优,引纬稳定性最好,取得较大气流速度和最小质量流量,与锥度0°相比,最大气流速度增加了3.03%;对于双圆孔辅助喷嘴,采用上方喷孔直径1.5 mm、下方喷孔直径0.8 mm和两孔中心距离2.2 mm时获得最优结果;长宽比为2.3的矩形孔辅助喷嘴综合性能最优。     

喷气织机的发展

喷气织机发展的主要问题之一是如何防止气流的扩散,以使引纬变得稳定。已经研制了一些方法——Sulger Ruti的具有辅助喷嘴的异形筘,Investa的管导片和Toyoda具有辅助喷嘴的管导片。喷气织机作为生产样机引进日本已有     

喷气织机辅助喷嘴喷孔形状的优化设计

为了降低喷气织机高速织造下辅助喷嘴的气耗,设计了4种单圆孔辅助喷嘴,即将原来辅喷喷孔的形状由直孔设计为斜孔,斜孔与喷嘴壁形成一定夹角,将其定义为斜吹角。通过建立辅喷与引纬通道的组合流场模型,运用流体动力学(CFD)计算其流场特性,利用teclopt处理软件对射流速度进行采集。结果表明:随着斜吹角的增大,气流到达异型筘槽时间缩短,到达筘侧的最大速度同步增大。当斜吹角为12°时,辅喷的引纬能力达到最优,此时引纬通道中气流速度大且衰减慢,利于引纬。此外由于喷孔外壁的阻挡造成气流回旋,辅喷流量减少,有利于节约织造成本。     

片式多源喷气引纬技术研究北大核心CSCD

在国家提出的2060碳中和目标的大背景下,节能降耗成为目前工艺提升与改进的重点。当前主流的以辅助喷嘴结合异形筘的喷气引纬技术,由于其引纬结构近似敞开的气流引纬通道,在引纬过程中耗气量较大。本文基于原有管道片式引纬工艺,提出了一种新型片式多源喷气引纬技术,以减小引纬耗气量。在多源喷气结构设计基础上,利用流体仿真软件,建立了0.2、0.3、0.4 MPa三个供气压力下的流场仿真模型,通过数值仿真结果与传统辅助喷嘴结构下的比对,本文所提出的新型引纬工艺在同等供气压力条件下,引纬气体速度分别提升了19%、5%、2%,同时耗气量在0.3、0.4 MPa压力水平下分别降低了8.4%与8.7%。最后,在搭建的原型系统平台上,实验验证了仿真结果的正确性。     

喷气织造技术研讨 第五讲 喷气织机的纬向系统组成(二)

2　主喷嘴在异形筘式的喷气织机上,引纬工作是由主喷嘴和若干个辅助喷嘴共同完成的。主喷嘴的作用有两点:(1)将进入主喷嘴的压缩空气,按工艺要求进行调制、加速并充分地作用于纬纱表面,使纬纱从静止加速到引纬所需的飞行速度;(2)将纬纱输送到异形筘槽内并确定纬纱正确进入...     

基于FLUENT的三维多层喷气织机引纬系统设计

针对现有三维织机织造效率低、机物料消耗大等问题,参考现有单层喷气引纬织机相关参数,设计出一种高效三维六层喷气引纬系统,六槽异型筘的1,2,3层和4,5,6层采用对称设计;在ANSYS/Fluent平台上,建立以多槽异形筘气流槽间距、辅喷嘴结构和安装参数为设计参数的虚拟样机模型;对虚拟样机进行仿真分析和设计优化,确定最佳设计参数。分析结果表明:辅喷嘴在0.3 MPa的供气压力下,异形筘气流槽间距为35 mm~45mm时最合理;第1层和第6层采用现有单层喷气引纬相关参数;第2层或第5层、第3层或第4层辅喷嘴分别采用仅加长末端、末端和喉部均分这两种结构,安装角分别为20°、25°时,流场分布和速度变化曲线最合理。     

SX—1型喷气织机气流测试仪

主喷嘴、辅喷嘴和异形筘等喷气引纬部件的品质和三者共同配合形成的汇交气流特性的优劣是决定喷气引纬质量优劣的关键，本文论述了测试这些喷气引纬部件的喷气织机气流测试仪的设计与实践，并对其特点和测试功能进行了说明。最后介绍了系统的运行情况并提出了改进设想。     

喷气织机辅助喷嘴流场特性分析与纬纱牵引实验研究

为了进一步研究喷气织机辅助喷嘴的流场特性,本文利用三维软件Pro/Engineer建立了辅助喷嘴流场的三维模型,并利用计算流体动力学软件Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟,得到不同供气压力条件下辅助喷嘴出口射流中心线上的速度曲线。为了验证数值模拟的合理性,本文通过实验获取了不同供气压力条件下各种辅助喷嘴出口气流流速中心线上不同位置的速度值,并将实验数据与数值模拟进行比较。结果表明,实验所得数据的速度变化总体趋势与数值模拟得到的速度曲线基本一致。在一定程度上,很好地验证了运用Fluent对辅助喷嘴引纬流场进行数值模拟的可行性。最后,本文分别以两种辅助喷嘴为研究对象对不同种类纬纱的牵引作用进行实验测试。结论表明：单孔辅助喷嘴具有射流强度大、稳定性高、集束性好等特性。