喷气织机辅助喷嘴结构参数对流场特性的影响

为降低辅助喷嘴能耗,增强辅喷气流的集束性,提高生产效率和织物质量,分析了辅助喷嘴结构参数和供气压力对射流特性的影响。运用流体动力学软件Fluent对不同供气压力下单圆孔、正三角形孔和星形孔3种典型辅助喷嘴结构的三维流场模型进行数值模拟,得到在0.2~0.4 MPa供气压力下3种辅助喷嘴对称面的速度云图、中心轴线速度、耗气量及引纬速度平稳性,提出了评定辅助喷嘴综合性能的方法。并将单圆孔辅助喷嘴数值计算得到的中心线速度和径向速度与实验值进行了比较,验证了数值仿真结果的正确性。结果表明,当供气压力相同时,星形孔辅助喷嘴气流集束性、引纬平稳性最好,耗气量小,综合性能最优。     

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。     

喷气织机辅助喷嘴对流场速度分布的影响

论述了调整喷气织机辅助喷嘴气流射入主气流的交角和相邻两只辅助喷嘴的间距对汇合主气流流场速度分布的影响,并对流场速度分布的变化与引纬过程中的纬纱稳定性的关系进行讨论。     

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。     

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。     

纤维束与异形筘内合成气流的相互耦合作用

为提高喷气织机辅助喷嘴的引纬效率,设计了3类多孔阵列式辅助喷嘴,揭示了多孔形状与阵列方式对合成气流速度分布和弹性纤维束运动位移的影响规律。建立了纤维束-气流耦合的动力学模型,基于任意拉格朗日-欧拉法数值模拟了三维瞬态流场分布及纤维束运动位移,并采用高速摄像机拍摄纤维束运动位移,验证了数值模拟结果的正确性。通过数值模拟得到了异形筘道内合成气流速度分布、速度梯度及纤维束头端运动位移。结果表明：异形筘道内合成气流速度梯度变化与纤维束头端位移具有相关性,合成气流速度梯度越小,纤维束运动位移也越小;三圆孔中心阵列辅助喷嘴形成的合成气流速度梯度最小,纤维束运动位移最小,适合用于弹力较大织物的引纬。     

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。     

喷气织机辅助喷嘴喷孔结构优化设计

为寻求喷气织机辅助喷嘴的最优结构来改善辅助喷嘴引纬的综合性能,建立辅助喷嘴的三维模型,利用 ＣＦＤ 软件的Ｆｌｕｅｎｔ 对辅助喷嘴引纬流场进行值模拟,得到0.3ＭＰａ 供气压力下辅助喷嘴出口射流中心线的速度曲线、辅助喷嘴入口的质量流、以及距离辅助喷嘴出口４０ ｍｍ 处截面上的速度分布。为验证辅助喷嘴结构的优化设计,通过引纬平稳性、能耗和最大流速进行综合分析。结果表明：锥角为６°的单孔辅助喷嘴综合性能最优,最大流速和引纬平稳性分别提高了4.4％和36.7％;长宽比为3.3 左右的矩形孔辅助喷嘴综合性能最优,引纬平稳性提高了7.3％;双孔辅助喷嘴根据上述３ 种指标获得对应指标下的最优组合以满足实际引纬的不同要求。     

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。     

多圆孔辅助喷嘴喷孔结构参数灵敏度分析北大核心CSCD

为探究多圆孔型结构喷孔对喷气织机辅助喷嘴喷射性能的影响规律,获得更好的喷嘴结构和引纬质量,文章以多圆孔辅助喷嘴为研究对象,进行多圆孔辅助喷嘴结构参数灵敏度分析。首先,采用拉丁超立方采样(LHS)抽取所需实验样本并建立各样本的流场模型,获得最大出口速度作为性能评定指标。其次,基于支持向量回归机(SVR)建立辅助喷嘴结构参数与最大出口速度间的数学代理模型。最后,采用Sobol全局灵敏度分析法求解结构参数的灵敏度,得到结构参数对其最大出口速度的一阶灵敏度系数和全局灵敏度系数。结果表明:喷孔直径和孔心距对最大出口速度的影响较大,喷孔位置和喷孔锥度的影响较小。     

喷气织机主喷嘴引纬流场数值模拟与实验验证

为了充分了解主喷嘴射流速度分布以便于优化喷气织机引纬系统的工艺参数,本文利用计算流体动力学软件Fluent对主喷嘴引纬流场进行数值模拟,得到主喷嘴出口射流中心线上的速度分布曲线及垂直于中心线的不同截面内流场的速度等值线图。为了验证数值模拟的合理性,通过实验获取了流场中不同点的速度,并与数值模拟结果做了分析比较,最终表明：在主喷嘴出口处速度实验测试值比数值模拟值小了约60m/s,随着流场延伸两者差距不断缩小,在距主喷嘴出口70mm以后两者具有较好的一致性。主喷嘴引纬流场的数值模拟结果在生产实践中值得借鉴。     

Characteristics of intersecting airflows in the narrow flow channel

Air-jet loom is a kind of shuttleless loom, which is widely used in textile industries. The weft insertion system is composed of main nozzle, auxiliary nozzles, and profiled dent groove. The jets from the main and auxiliary nozzles intersect in the profiled dent groove. The velocity and stability of the intersecting airflows have a direct impact on the yarn’s motion. In this paper, the commercial software is adopted to simulate the intersecting airflows in the profiled dent groove. The result shows it is reasonable that the distance from the main nozzle to the first dent is 15 mm. The optimal distance from the main nozzle to the first auxiliary nozzle is between 45 and 50 mm based on the criteria of the utilization efficiency of the airflow. According to the standard of airflow stability, when the spray angle of auxiliary nozzle is about 7°, the standard deviation of the radical airflow velocity is the smallest in different cross sections. Therefore, the intersecting airflows are the most stable when the spray angle of auxiliary nozzle is about 7°. The velocity distribution of intersecting airflows in the profiled dent groove is measured using Particle Image Velocimetry (PIV) technique. The research results can provide some useful references for the optimization of the weft insertion system of the air-jet loom.     

润滑喷嘴的结构对流量和流量系数的影响分析

为了研究喷嘴结构对射流流量和流量修正系数的影响,采用基于FLUENT的大涡数值模拟方法对喷嘴三维射流流场进行单相流仿真,通过喷射滑油称重的方法测量喷嘴射流流量,并用测量结果对单相流仿真进行合理性验证。结果表明:喷孔直径、喷孔轴向长度和喷孔轴线与喷孔上游圆管轴线的夹角,均会影响水头损失,从而影响喷嘴射流流量;随着喷孔直径、喷孔轴线与喷孔上游圆管轴线的夹角增大,或者喷孔轴向长度减小,喷嘴射流流量修正系数逐渐增大。     

基于Fluent的喷气织机主喷嘴纬纱牵引力分析与计算

针对实验方法无法获得导纱管内部各处纬纱牵引力的问题,为牵引力的理论分析与数值计算提供一种方法上的实现,将基于Fluent的主喷嘴流场数值模拟结果与相关文献的实验数值比较,得出了利用Fluent软件进行流场模拟的可行性.借助得到的主喷嘴导纱管内部流场的压力、速度及马赫曲线,可以得到主喷嘴导纱管内各处的纬纱牵引力.计算结果...