网孔罗拉集聚纺纤维集聚区内气流流动状态分析

网孔罗拉集聚纺纤维集聚区构建了三维模型,采用流体计算软件Fluent模拟了气流在该三维模型内的流动状态,并基于数值模拟结果分析了气流吸聚槽始端位置对纤维集聚区内气流流动状态的影响。经分析认为当气流吸聚槽始端与牵伸钳口线对应时,在纤维集聚区内的气流流动速度较高,但气流逆纤维须丛输运方向流动;当气流吸聚槽始端设置在牵伸钳口前时,在纤维集聚区内的气流流动速度较低,但在自牵伸钳口至气流吸聚槽始端之间的纤维集聚区内,气流顺纤维须丛输运方向流动,而在自气流吸聚槽始端向前的纤维集聚区内,气流逆纤维须丛输运方向流动。     

集聚区负牵伸对不同纤维紧密纱综合性能的影响

探讨紧密纺集聚区采用负牵伸(牵伸倍数小于主牵伸)对不同纤维与品种纱综合性能的影响。对三罗拉结构紧密纺,通过改变牵伸胶辊、输出胶辊直径的大小,来实现负牵伸效果;对四罗拉结构紧密纺,通过改变输出罗拉(小罗拉)的直径来实现负牵伸。结果表明:紧密纺集聚区采用负牵伸对棉类纤维的纺纱数据有利,采用正牵伸对人造差别化纤维有利。     

气流槽聚型集聚纺纱系统流场的数值分析

为了探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的集聚过程和机制,以气流槽聚型紧密集聚纺纱系统为基础,采用3D CFD技术建立了集聚区域的计算流体动力学模型,解析了集聚区域内流场的静压分布及速度分布规律.研究结果表明:须条进入凹槽入口前,只受气流集聚作用,当进入凹槽后,受到气流集聚及凹槽形状集聚共同作用;集聚区域内凹槽的气流分布并不均匀,越接近凹槽底部,气流的速度和静压分布变化波动较大,这主要是由集聚区圆孔的数目引起的.     

四罗拉集聚纺纱系统纤维运动数值模拟与分析

为深入了解四罗拉集聚纺纱系统的集聚机制,对四罗拉集聚纺纱系统的关键部件进行实际测量来构建物理模型,通过Fluent16进行流场模拟获得了集聚区的气流速度分布场,然后用微元法建立纤维的动力学模型,并使用MatLab编辑动力学方程模拟不同状态下单纤维的运动轨迹。研究结果表明:集聚区入口处纤维向中心汇集输出,纤维在横向集聚方向上有较大的横向位移;单纤维的运动轨迹具有规律性,但中间微元时间段的位移具有随机性,纤维在气流力和摩擦力的共同作用下产生抱合;随着负压值的增大,纤维抱合作用增强,但负压值过大,会使纤维内外转移减弱,降低纤维的抱合程度。     

紧密纺纱技术工艺研究

阐述了紧密纺技术原理、主要类型、结构性能等特点,对3种气流集聚式紧密纺在实际生产中出现的问题进行对比分析试验,并提出了解决措施.指出:气流集聚式紧密纺中的集聚元件、负压装置性能与状态和紧密纱质量有着密切的关系,在实际生产中也容易产生一些问题,对质量造成较大影响.应针对紧密纺纱机集聚装置和元件的结构特点,做好各类专件,特别是易损件的维护、更换工作.加强质量、设备、运转等各项基础管理工作,才能充分发挥出紧密纺的优势,生产出高质量的纱线,满足国内外市场的需求.     

紧密纺集聚区气流导向装置的应用效果

探讨紧密纺集聚区气流导向装置对纺纱质量的影响。介绍了气流导向装置的作用和原理,在四罗拉紧密纺系统集聚区安装自制气流导向装置,对三种不同纺纱品种采用不同导向装置位置进行了纺纱对比试验。结果表明:集聚区气流导向装置可使成纱毛羽明显减少,条干明显改善,断裂强力有所提高。认为:气流导向装置与吸风槽口的垂直距离越小,从两侧吸入的风集聚效果越好。     

国产集聚纺纱装置的特点及应用

介绍了加装在环锭细纱机上的气流集聚式和非气流集聚式国产集聚纺纱装置的特点及其应用情况;说明在环锭细纱机上加装集聚纺纱装置是企业生产紧密纱的一条捷径,可以较少的投入取得较大收益。认为目前我国集聚纺纱技术已成熟,改造成本也在不断下降,纱的品种也在拓展,应利用"十二五"的政策利好发展集聚纺。     

导流板对气动式集聚纺纱纤维集聚区内气流流动状态影响的数值分析

采用计算流体动力学软件,分别在包括与不包括导流板两种情况下,模拟了气流在气动式集聚纺纱纤维集聚区内的流动状态,并依据数值模拟结果,分析了导流板对纤维集聚区内气流流动状态的影响。模拟结果显示:纤维集聚装置中包括导流板时,可使纤维集聚区内的气流以平行于支撑纤维须丛的弧形壁面的流动态势向气流吸聚槽流动,且气流吸聚槽左、右两侧区域气流的流动速度更高,流动速度的差异更大,气流吸聚槽左、右两侧区域流向气流吸聚槽的气流更容易汇聚于一点,且该气流汇聚点更靠近气流吸聚槽的一侧边缘。     

基于Fluent的改进型四罗拉紧密纺系统三维流场数值仿真与分析

采用数值模拟技术对集聚区进行模拟仿真,可以形象、直观地对气流分布做出分析和评价。本文采用Fluent数值仿真法,模拟了四罗拉紧密纺系统加装气流导向装置后集聚区的气流分布变化,研究结果表明：四罗拉紧密纺系统加装了气流导向装置后,须条集聚方向风压作用区域明显扩大,风速有所提升,风压的利用率提高,集聚效果得到改善;须条输出方向风速略微降低,但风速更有稳定性,有利于保持须条的条干均匀;须条厚度方向最大风压略微增加,且风压变化平缓,保证须条以较好的状态聚集。     

凹槽形状对气流槽聚纺纱集聚区流场及成纱性能的影响

针对气流槽聚纺纱不同集聚凹槽形状对成纱性能的影响,建立集聚区域三维模型,利用Fluent软件模拟不同凹槽结构的气流槽聚装置集聚区域的流场分布,比较其气流流场的特点。模拟结果表明：在相同负压条件下,非对称凹槽气流槽聚装置的气流利用率高,负压气流方向和集聚方向的速度分别为48.3、24.5 m/s,可有效握持和集聚纤维束,使得输出的须条能够最大程度地集聚,纤维也尽可能多地集中成为主体纤维束,有利于减少毛羽。通过测试所纺27.78 tex苎麻纱的成纱性能,验证非对称凹槽的集聚性能以及集聚气流对成纱性的影响。实验结果表明：采用非对称凹槽集聚装置纺制的纱线毛羽比环锭纺减少了77.58%,成纱强力比环锭纺提高了14.32%,成纱性能显著提高。     

基于Fluent的全聚纺不同吸风槽集聚效果数值模拟

为探讨吸风槽对全聚纺集聚效果及纺纱质量的影响,采用Fluent软件对全聚纺系统集聚区流场进行数值模拟,得到3种吸风槽集聚区的气流流动规律,并对模拟结果进行比较分析。结果表明:长、短斜槽在整个集聚区均对须条产生集聚作用,但有恶化须条条干的可能;长斜槽的Z轴向速度分量分布不利于集聚效果的产生,直型槽在集聚中区有使须条再次扩散的可能。最后进行了纺纱实验验证,证明模拟结果及分析是准确的。     

网格圈集聚纺纱系统三维流场表征与分析

通过建立流体动力学模型,利用标准κ-ε湍流模型及并行计算技术对网格圈集聚纺纱系统集聚区流场进行了模拟与表征,分析集聚区域内气流的流动状况,解析吸气斜槽入口曲面上气流的静压分布及速度分布规律,并讨论速度分布对须条的作用效果。研究结果表明：网格圈集聚纺纱系统是利用负压效应来产生集聚气流;斜槽入口曲面上的负压使网格圈向异形管内凹;X、Y、Z轴向的速度分量对须条的作用效果各不相同;集聚区产生附加捻度的区域主要靠近吸气斜槽的S1端。     

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。     

全聚纺纱体内纤维转移规律对成纱性能的影响

为探讨全聚纺集聚区对成纱质量的影响,在加装全聚纺装置的QFA1528型细纱机上,分别采用四种集聚负压：1600Pa、2000Pa、2400Pa、2800Pa;四种槽型的吸风插件：水滴槽、短斜槽、直槽、长斜槽;三种不同的气流导向片：A型、B型、C型,纺制线密度为9.7tex的纯棉全聚纺纱线,并对纱线的各项性能指标进行测试。采用示踪纤维方法,对纱体内纤维的内外转移系数进行测量,继而分析不同集聚区工艺对成纱质量的影响。结果表明：当负压为2000Pa时,纱线条干和强力最好,当负压为2800Pa时,3mm以上的有害毛羽最少;当吸风插件选择短斜槽时,纱线条干最好,选择长斜槽时,纱线的强力和毛羽最好;当气流导向片选择B型时,纱线的条干最好,选择C型时,纱线的强力最好。     

Trajectories of fibers and analysis of yarn quality for compact spinning with pneumatic groove

To study the motion trajectory of a fiber bundle in the flow field of compact spinning system with pneumatic groove, the computational fluid dynamics model was established and resolved by numerical computation using FLUENT software. The dynamics of the infinitesimal element of a fiber in the flow zone was also established. The dynamic model was solved by utilizing the self‐designed MATLAB procedure, and the motion trajectory of the fiber in the flow zone was derived. Results of this research confirmed that before the fiber bundle reaches the groove, it is condensed only by the effect of airflow, and when sliding into the groove, it is affected by both airflow and the shape of the groove. Edge fibers of the fiber bundle are condensed by airflow, and the condensing width of fibers is dependent upon the effect of air flow. The position of fibers of different widths change as a result of airflow, and the phenomenon of migration of fibers takes place in the section of the fiber bundle. Compared with the conventional ring‐spun yarn, both the tensile strength and the breaking strength of the compact‐spun yarn are enhanced, in particular by reducing yarn hairiness.     

Numerical simulation on the condensing effect of suction slot in compact spinning with lattice apron

In this paper, a geometrical model is built by the actual structure of a condensing zone in compact spinning with lattice apron, and a fluid dynamics model is designed by FLUENT to study the numerical simulation of flow field in the condensing zone of straight, oblique, and deformed suction slots. The result shows the laws of airflow static pressure and velocity distribution of three kinds of condensing zones. The difference of distribution between compact direction and adsorption direction of strand is stressed on, which is helpful to make a deeper study on the mechanism of compact spinning with lattice apron and provide a theoretical support for the optimal design of suction slot.     

网格圈负压式集聚纺集聚区须条半自由端加捻机制

网格圈负压式集聚纺纱实践表明,在相同工艺条件下,纺制相同线密度的纱线,集聚纱捻度比环锭纱捻度高5％左右.为揭示此现象的形成机制,采用高速摄影技术,对直线形集聚斜槽集聚区须条的集聚情况进行拍摄,发现存在类似卷捻的现象.通过纺纱实验,对采用相同工艺纺制的相同线密度的集聚纱和环锭纱捻度进行对比,结果表明集聚区须条的附加捻度是...     

四罗拉集聚纺纱系统三维流场模拟与分析

为探究四罗拉集聚纺纱系统集聚区域负压气流对须条集聚效果的影响,使用ICEM CFD软件创建了四罗拉集聚纺纱系统集聚区域的流体动力学模型,采用ANSYS Fluent Release 16.0软件对集聚区域的流场情况进行数值计算,表征了集聚区域的气流分布情况,给出了速度分布规律的数值表征,最后设置不同压强的集聚区负压来纺制纱线进行测试研究。结果表明:吸风槽6°的斜度没有对入口处的横向静压产生影响,吸风槽横向的静压成“U”型分布;不同轴向的速度分量对须条的作用效果不同;横向聚集方向气流对须条有加捻的作用;吸风槽负压增大时,纱线的强力增大,断裂伸长降低,毛羽减少,条干不匀率增加。     

气流槽聚型集聚纺纱条捻度传递的力学分析

 为深入了解集聚纺纱系统,提高纱线的品质性能,重点探讨气流槽聚型集聚纺纱系统的捻度传递机制,介绍气流槽聚型集聚纺纱系统的结构特点,分析捻度传递过程中的纺纱张力变化,给出纺纱张力的求解过程,分析纱条在捻度传递过程中外力产生的阻力矩,及其与纱线自身回转产生的扭矩的关系。研究结果表明：纺纱张力、吸气管负压以及集聚罗拉的结构参数对纱条捻度的上传有一定的影响;通过调整纺纱张力与吸气管负压可以保证该系统所纺纱线的品质。