基于Fluent的喷气织机主喷嘴纬纱牵引力分析与计算

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基于FLUENT的喷气织机主喷嘴气流场分析

基于FLUENT的喷气织机主喷嘴气流场分析


如图 1 示。 所


图 1 喷气织机主喷嘴结构示意图 … 一 … … … … 一
喷气 织机 主 喷嘴 由喷嘴 芯 A、 喷嘴体 B和导 纱管 C三部 分构 成 。 由储 纬器 引来 的纬纱从 纬纱入 口 1 进 3 入 引纬流 道 1 。 由主气 包来 的高 压气 流从 入 口 1 2 进入 第一 气 室 2 产生 高速 涡流 ; , 经整 流 槽 3进 行 整流 , 使
0 引言
喷气织机主喷嘴喷射气流的主要作用是加速纬纱飞行 , 利用主喷嘴喷射气流 的高速性和稳定性, 将喷射 气流的动能传递给纬纱 , 使纬纱在主喷嘴喷射气流的作用范围内加速到与车速和引纬时间相适应 的飞行速 度 。而纬纱 飞行 的速度 及稳定 性对 引纬质 量和 织机效 率 至关 重 要 , 因此分 析 主 喷嘴 喷射 气 流 的流 场 分布 和 流速, 对提高喷气织机的纬纱速度和稳定性具有十分积极的意义。 目前 , 喷气织 机 主喷嘴气 流流场 的相关 数据 主要 是通 过实 验测试方 法来 获得 的 。在 实验 测试 方法 中 , 由 于在 流场 中 的传感 器或 探针对 流场 会造成 一定 的干扰 , 而影 响 了最 后所 得 到 的关 于流 场 的相 关 数据 的准 从 确性 。 FU N L E T是 目 前处于世界领先地位的 C D C m uao aFu y a c, F ( o pt i l l d nmi 计算流体动力学) tn iD s 软件之一 , 广泛运 用 于各种流 体流 动 、 传热 、 燃烧 等 问题 … 1。 本文就是将 F U N L E T软件应用于喷气织机主喷嘴气流流场 的数值模拟, 为实验研究提供指导, 节省实 验所需要 的人力、 物力和时间 , 使之能够对实验结果 的整理和规律的得 出起 到很好 的指导作用 , 同时可进一 步提高 实验结 果 的精确度 判断 。

喷气织机纬纱控制实验方案

喷气织机纬纱控制实验方案

喷气织机纬纱控制实验方案
一. 实验目的
通过改变管纱到储纬器之间,储纬器到主喷嘴之间,主喷嘴到拉伸喷嘴之间纬纱通路上的控制工艺,观察气圈变化规律,分析不同纬纱控制工艺对织布布面效果的影响。

二. 实验方案
1.管纱到储纬器之间
a.管纱垂直,水平位置变化时,气圈的变化规律。

b.导纱铜杆绕法(绕1根,绕2根,绕3根)或使用导纱盘瓷眼,观察气圈的变化规律。

c.张力盘对纱线施加不同张力以及是否使用压片,改变张力盘位置,观察气圈的变化规律。

d.张立柱绕法(绕1根,绕2根或不用),观察气圈的变化规律。

e.增加一组张力器(自动调控),控制纬纱退绕张力,观察气圈变化规律。

2.储纬器到主喷嘴之间
a.气圈罩距储纬器的距离变化,气圈罩瓷眼与纬纱的相对位置或不用气圈罩,改为导纱瓷眼板后,纱线气圈的变化规律。

b.ABS使用与不使用,或者去掉ABS,纱线气圈的变化规律。

3.主喷嘴到拉伸喷嘴之间
a.纬剪剪切时,压边轮的调整对布面毛丝的影响。

b.相同转速下,通过延后到达角度TW,降低主喷压,观察布面毛丝情况。

4.不同织机转速对纱线气圈及布面质量的影响。

三. 实验数据分析
四. 实验总结。

喷气纺喷嘴及喷嘴参数对纱线拉伸性能的影响

喷气纺喷嘴及喷嘴参数对纱线拉伸性能的影响

喷气纺喷嘴及喷嘴结构参数对纱线拉伸性能的影响姓名:刘桂月(中原工学院营服092)摘要:喷气纺纱机上第一喷嘴的结构参数主要包括喷射孔角度、喷射孔直径和喷射孔数目,为说明各主要结构参数对喷气纱强力的影响,本文第一部分通过试验和回归分析的方法探讨了第一喷嘴各结构参数对喷气纱强力的影响。

最终得到的结论是第一喷嘴的结构参数对喷气纱强力有较大影响,当喷射孔角度为42.9。

,喷射孔直径为0.4mm,喷射孔数目为4个时,成纱强力最高。

喷气纺第二喷嘴的结构参数主要包括喷嘴长度、喷嘴内径、喷孔角度、喷孔数目、喷孔直径和吸入口内径等,分析讨论了各参数与成纱强力的关系,并通过实验找出了较优的参数。

采用数据模拟和实验研究2 种方法研究喷嘴压力、喷孔倾角度和喷孔位置等喷嘴参数对喷气纱拉伸性能的影响, 以数据模拟结果进行预测,并用实验方法验证 ,表明2种方法得出的结果是一致的。

喷气纺纱机的两喷嘴喷射孔位置是影响纱线强力的结构参数。

利用通用旋转组合设计的方法研究了喷气纺纱机上两个喷嘴喷孔的位置与喷气纱强力的关系,建立了优化数学模型,并给出了优化后的参数。

喷气纺纱喷嘴安装位置有关参数度解捻管槽数对成纱强力的影响规律。

试验结果表明:一级喷嘴与前钳口间距存在临界值,当间距为11n3in时成纱强力最高;当两级喷嘴阃距为4mm时.成纱强力较高且波动最-J、;导纱钩与二级喷嘴的最佳问距为88mm,该距离过大过小成纱强力均有降低;随着解捻管槽数的增加,成纱强力提高,实际生产中可选用四槽。

关键词:喷气纺纱;喷嘴;结构参数成纱强力; 喷气纱拉伸性能喷气纺纱是借助压缩空气在2喷嘴中形成的2股方向相反的高速气流对纱条进行假捻包缠的一种新颖独特的纺纱方法。

喷嘴作为喷气纺纱设备的核心部件,其结构设计是否合理直接影响着喷嘴的性能,从而对喷气纱强力起着决定性的作用。

为了进一步提高喷气纱的强力,本文着重对第一喷嘴、第二喷嘴的主要结构参数进行了设计与试验,并通过回归分析选出了最佳的参数。

喷气织机主喷嘴的局部结构优化及喷射性能分析的开题报告

喷气织机主喷嘴的局部结构优化及喷射性能分析的开题报告

喷气织机主喷嘴的局部结构优化及喷射性能分析的开题报告一、课题背景与意义:喷气织机作为一种重要的织机设备,在纺织行业中有着广泛的应用。

目前,喷气织机生产中存在着织造速度过慢、织物品质低下等问题,其中主要源于喷气织机主喷嘴的设计不够优化,喷射性能不稳定。

因此,通过对喷气织机主喷嘴的局部结构进行优化,提高其喷射性能,既可以提高织造速度,也可以提高织物品质,具有重要的现实意义。

二、研究内容和目的:本研究的主要内容为喷气织机主喷嘴的局部结构优化及喷射性能分析。

具体包括以下几个方面:(1)分析喷气织机的基本工作原理,了解主喷嘴的结构特点及喷射性能的要求;(2)对喷气织机主喷嘴的局部结构进行优化设计,运用计算机技术对优化结果进行模拟分析;(3)通过实验对比,验证优化设计结果的正确性和优越性;(4)对优化后的主喷嘴进行喷射性能分析,评估其在实际应用中的表现。

三、研究方法和技术路线:本研究采用了如下研究方法和技术路线:(1)文献调研和分析:通过对喷气织机、主喷嘴等相关文献的调研和分析,对研究对象进行全面深入的认识,为后续研究提供理论支撑和实验依据;(2)数值模拟分析:通过运用计算机辅助设计软件,对喷气织机主喷嘴的局部结构进行优化设计,并进行数值模拟分析,为优化结果提供初步的验证;(3)实验研究:通过搭建实验平台,进行对比实验,验证优化设计结果的正确性和优越性;(4)数据处理和分析:通过对实验数据的处理和分析,评估优化结果,并对其喷射性能进行深入分析。

四、预期成果与创新点:本研究的预期成果包括:(1)喷气织机主喷嘴局部结构的优化设计方案,满足喷气织机的织造速度和品质要求;(2)基于数值模拟和实验验证的优化结果,可靠性高,实用价值大;(3)对喷气织机主喷嘴喷射性能的深入分析,为喷气织机技术的发展提供参考。

本研究的创新点主要在于:(1)利用计算机技术进行数值模拟分析,提高优化效率和准确性;(2)结合实验验证和深入分析,更科学地评估优化设计结果的可行性和有效性;(3)为喷气织机技术的发展提供新的创新思路和方法。

fluent喷管算例 -回复

fluent喷管算例 -回复

fluent喷管算例-回复喷管算例是在流体力学领域中常用的数学模型,用于描述流体在喷管中的流动行为。

在这篇文章中,我们将以喷管算例为主题,详细讨论喷管算例的原理、应用和解题步骤。

喷管算例是用来研究在喷管内部流动的问题,主要涉及气体或液体在一定条件下通过喷管的压力、速度和流量等参数。

这些参数对于工程设计、流体控制和能源利用等方面都具有重要意义。

通过模拟喷管内部的流动变化,可以帮助工程师和研究人员预测和优化喷管的工作性能。

喷管算例的基本原理是利用连续性方程、动量方程和能量方程等数学关系,描述流体在喷管内部的运动过程。

根据这些方程,可以求解出流体的速度、压力和温度等参数分布。

为了简化计算,通常会做一些假设,如忽略摩擦损失、假设流体是可压缩的等。

这些假设能够在一定程度上简化问题,使得解题更加可行和高效。

喷管算例的应用广泛,涉及到不同领域的工程和科学研究。

例如,在航空航天工程中,喷管算例用于研究火箭喷管的工作原理和优化设计。

在涡轮机械中,喷管算例用于研究喷气涡轮发动机的燃烧与推力传递过程。

在核能利用中,喷管算例用于研究核反应堆及其相关设备的冷却与热效应。

在环境保护和能源开发中,喷管算例用于研究燃烧过程和污染物排放等问题。

解决喷管算例的步骤可以分为以下几个主要步骤。

首先,确定问题的边界条件和假设条件,包括入口条件、出口条件和流体的性质等。

其次,根据喷管几何形状和流体力学方程,建立喷管模型和相应的数学方程。

然后,采用数值方法或解析方法求解方程组,得到流体的速度、压力和温度等参数分布。

最后,对结果进行分析和对比,评估流体流动的特性和性能。

在喷管算例中,数值模拟方法是目前应用最广泛的解决方案。

这些方法主要包括有限差分法、有限元法、有限体积法和计算流体力学方法等。

这些方法通过将喷管内部的流动区域离散化成小的网格单元,利用数值逼近和迭代算法求解方程组,得到流体的分布信息。

数值模拟方法相对于解析方法具有灵活性和可操作性强的优点,可以处理复杂的流动问题和边界条件。

喷气织机主喷嘴的流场分析

喷气织机主喷嘴的流场分析

西安工程大学学报Journal of Xi'an Poly technic Univer sity 第22卷第4期(总92期)2008年8月Vo l.22,N o.4(Sum.N o.92) 文章编号:1671-850X(2008)04-0424-03喷气织机主喷嘴的流场分析王贯超,杨 昆,梁海顺(西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048)摘要:采用流体动力学软件NUM ECA对喷气织机主喷嘴的气流流场进行了数值模拟,揭示了导纱管内不同截面上气流速度的分布,并对主喷嘴内部气流的轴向动压和马赫数分布进行了分析.结果表明,利用数值模拟研究主喷嘴流场特性方便、快捷,且精度也较高.关键词:主喷嘴;数值模拟;N UMECA;喷气织机中图分类号:TS103 文献标识码:A0 引 言喷气织机高速化的原因主要在于高速气流引纬.目前大多数喷气织机均采用异形筘加接力辅助喷嘴的引纬方式,主喷嘴的高速气流把纬纱从静止状态加速到纬纱所需的飞行速度,并由筘槽内的主、辅喷嘴的合成气流把纬纱引过梭口.引纬流场的分布十分复杂,但纬纱引纬的飞行速度主要取决于主喷嘴出口风速[1],所以主喷嘴的射流特性对喷气引纬起着关键作用.研究主喷嘴的流场分布和特性,对于提高喷气织机的速度及引纬质量具有非常积极的意义.由于主喷嘴内部的结构比较复杂,尺寸较小,其内部气流属于三维湍流流动,而且还涉及到气固两相相互作用以及气流汇合等许多复杂情况,使得主喷嘴射流流场的理论研究及实验研究遇到很大困难.NUM ECA是由Num eca Inernatio nal公司开发的FINE系列软件组成,由于采用了近几年研发出的最先进技术,使其在计算速度、计算精度、所需计算机内存、使用方便程度、界面友好程度等方面都具有独特的优越性,因此成为目前国际上最优秀的计算流体力学(简称CFD,也叫数值模拟)软件之一.本文采用的FINE/H EXA软件包,包括前处理、求解器和后处理3个部分,其中前处理的网格生成器对于主喷嘴的网格生成速度和质量远高于其他软件.由于对主喷嘴气流流场的数值模拟费用低、耗时少、方便快捷,且精度高,因此通过数值模拟方法来分析、研究主喷嘴的流场分布和特性,不但可以为主喷嘴的实验研究和理论模型预测提供有力的支持,而且有助于主喷嘴结构的优化设计,并可有效地提高设计效率、降低设计成本.1 主喷嘴流场的数值模拟1.1 数值模拟条件采用了相对简单的单方程Spalart-Allm aras模型,模型中的输运变量在近壁处的梯度要比k-ε双方程模型中的小,这使得该模型对网格粗糙带来数值误差不太敏感.(1) 将整个三维计算域划分为多重网格数为3的1201806个全六面体非结构网格单元;(2) 纬纱入口总压P=101325Pa,温度T=293K; 收稿日期:2008-05-12 通讯作者:王贯超(1956-),男,河南省清丰县人,西安工程大学副教授.E-mail:fy w gc560606@163.co m(3) 高压空气进口总压P =200000Pa ,温度T =300K .为了确保喷气织机能以1000r /min 以上的高速正常引纬,必须使主喷嘴的出口风速接近或达到音速,所以主喷嘴常采取小喉部截面和加大长径比的导纱管结构设计,以使主喷嘴获得“高压力、小流量”的流场特性.1.2 主喷嘴内轴向动压和马赫数分布图1和图2分别为ZAX 型主喷嘴内部气流的轴向动压和马赫数数值模拟的分布云图. 图1 主喷嘴内部的轴向动压云图 图2 主喷嘴内部气流的轴向马赫数云图从图1可以看出,主气包的高压气流和引纬流道的低压气流在喷嘴芯的出口处汇合,形成一个锥形负压小区.在纬纱进口中,动压由小变大,直至锥形负压小区,这非常有利于纬纱被吸进纬纱通道.过了锥形区后,动压变化趋于稳定.由图2可见,主气包的高压气流经第一气室、整流槽、尾流区及亚音速加速区,在临界截面———喉部处达到音速,主喷嘴的喉部位于喷嘴芯头端的小直径长圆柱(低亚音速缓加速段[2])和导纱管内壁之间的圆环形缝隙处,此处的截面积大约为1mm 2,马赫数达到1.有资料[3]表明,当喉部截面小于2m m 2,气包静压高于0.2M Pa 时,喉部气流将达到音速.鉴于不同机型的主喷嘴结构和性能也不尽相同,仅通过拧进拧出喷嘴芯无法改变喉部截面积(本文采用的ZAX 型主喷嘴的环形柱状区的长度大约为5mm 左右,而喷嘴芯的缧纹为M8×0.5),因此也就无法通过调节喷嘴芯位置来达到改变主喷嘴出口风速的目的[3].图3 导纱管内径向气流速度曲线1.3 导纱管内不同截面速度分布图3所示为气流在导纱管不同截面中的速度分布曲线,从该图可以看出,气流在纱线的引射区截面上的速度波动较大,一般是管壁附近速度最大,轴心处较大,而管壁至轴心之间有一个速度最低谷值,这是由于引纬流道的低速气流与喷嘴喉部的高速气流在引射区汇交所至.在距引纬流道出口距离较远的纬纱加速区截面上速度分布曲线中,可以清楚地看到圆管湍流运动中的3个区域,即层流底层区、过渡区和湍流核心区.根据圆管湍流运动理论[4],层流底层区的厚度可近似按下式计算,即δ=30d /(Re λ),(1)式中 λ为湍流运动的沿程阻力系数,d 为圆管半径,Re 为流动雷诺数.相关资料[1]给出导纱管加速区中湍流速度沿半径分布实验方程v =v m -5.75v f lg (r 0/(r 0-r )),(2)式中 v m 为最大流速,v f 为阻力流速,r 0为圆管半径.由于主喷嘴内的气流雷诺数很大,所以层流底层很薄,并随流动距离而增大.导纱管内壁的粗糙度对层流底层有相当的破坏作用,对气流流动能量损失影响很大,所以必须保证主喷嘴导纱管内壁的光洁度.425第4期 喷气织机主喷嘴的流场分析另外,由于引纬流道的低速气流与喷嘴喉部的高速气流在引射区的汇交,使得引射区截面中的气流速度分布与加速区截面中的气流速度分布有着明显的不同,这一点在主喷嘴的设计与制造中应给予充分注意.1.4 导纱管出口的圆射流分布主喷嘴出口外的气流属于自由淹没圆射流,由于卷吸作用和扩散作用,结果使射流的能量沿气流的轴线方向损失而导致流速急骤下降.通常主喷嘴出口距钢筘的距离约有10m m ,为了确保引纬质量稳定,要求进入筘槽内的主喷嘴气流能量不能下降过多,这一特性在喷气引纬中必须给予十分重视.图4 主喷嘴射流速度分布云图图4是基于FLUEN T 的主喷嘴出口外的平面自由淹没射流特性的数值模拟速度分布云图[5],可以从图中清楚地看到射流的初始段和基本段.初始段内的射流核心区的气流速度为常数,内边界的区域呈锥形,长度约为5~6D ;基本段内自转折截面之后,射流中心轴线上的速度开始逐渐下降.射流中心沿程上任一点(距喷嘴出口距离s 处)的流速v s 可用下式[6]表示v s =v 0[(0.97/(as /r 0)+0.29],(3)式中 v 0为喷嘴出口处的流速,a 为喷嘴湍流系数,s 为被测点距喷嘴出口处距离,r 0为喷嘴出口处的截面半径.喷嘴湍流系数a 与主喷嘴的制造工艺有很大的关系,对主喷射流的衰减率及衰减率峰值的分布有着很大的影响.图5 纬纱的动态张力曲线2 实验研究图5所示供气压力为0.3M Pa 时,主喷射气流压力随测试距离两点间衰减的相关测试曲线.从图5中可以清楚看出,ZAX -e 型主喷嘴不仅气流压力随测试距离的衰减率要明显小于国产主喷嘴,而且衰减峰值点距主喷嘴出口的距离也明显大于国产主喷嘴[4],这样有利于射流尽可能多地射入异形筘槽内,对提高纬纱飞行速度、节约能耗是十分有利的.图5中的国产主喷嘴是仿制ZAX -e 型主喷嘴,但因其加工工艺差而造成气流集束性差和速度衰减快的现象.3 结 论(1) 当供气压力达到0.2M Pa 时,主喷嘴的喉部便可达到音速,考虑到沿程压力损失,可设置主喷嘴的供气压力≥0.25M Pa .在实际工作中,根据不同筘幅,可使主喷嘴的供气压力设置在0.25~0.35M Pa 之间.(2) 导纱管的引射区截面与加速区截面上的气流速度分布明显不同,引射区截面上气流速度沿半径变化更为复杂,速度波动幅度也很大.(3) 主喷嘴射流的衰减率存在一个峰值点,此峰值点与主喷嘴的结构及加工工艺有很大的关系,应当尽量延长衰减率峰值点距主喷嘴出口的距离.参考文献:[1] 张平国.喷气织机引纬原理与工艺[M ].北京:中国纺织出版社,2005.[2] 徐浩贻.喷气织机主喷嘴及主喷射气流特性的研究[J ].纺织科学研究,2001(1):48-51.[3] 严鹤群,戴继光.喷气织机原理与使用[M ].北京:中国纺织出版社,2006.(下转第436页)[3] 张玉萍,陆洵异.酶在羊毛漂白中的应用[J].武汉科技学院学报,2005,18(12):5-6.[4] 陈美云.羊毛双氧水-柠檬酸漂白工艺探讨[J].上海纺织科技,2002(1):31-32.[5] 陈美云.双氧水-尿素漂白[J].毛纺科技,1998(2):40-42.[6] 单瑛,滑钧凯,朱若英.羊毛过氧化氢催化漂白[J].天津工业大学学报,2001,20(1):14-17.[7] 魏玉娟,王俊杰.脱色工艺对紫羊绒染色性能的影响[J].纺织学报,2007,28(11):85-88.[8] 姚穆,周锦芳,黄淑珍,等.纺织材料学[M].北京:中国纺织出版社,1990.Application of protective auxiliary WSE tothe bleach of the chlorinated woolXU Cheng-shu1,X I NG J ian-wei1,RE N Yan1,RE N Shu-x ia2(1.Scho ol of T ex tile and M aterials,Xi′an Po ly technic U niver sity,Xi′an710048,China;2.Co lleg e of M a te rial Scie nce and Eng ineering,Do ng hua U niv ersity,Shanghai200051,China)A bstract:The w ool protective auxiliary WSE w as applied to the bleach of the chlo rinated w o ol,the pro cess of WSE w as o ptimized.The pro tective auxiliary WS E has effect of the sw elling and crosslinking on the w ool fabric.Through the test o f the breaking strength and the w hiteness of fabric,it demo n-strates tha t the WSE g reatly lessens the dam ag e to the w oo l during the bleaching and the w hiteness o f the fabric w as enhanced.Key words:w oo l protective aux iliary;chlorinated w ool;bleach编辑、校对:武 晖(上接第426页)[4] 王贯超,张平国.喷气织机主喷嘴气流性能测试与分析[J].棉纺织技术,2005(2):86-89.[5] 袁东栩,袁渊,冯志华.基于F LU EN T的喷气织机主喷嘴气流场分析[J].苏州大学学报,2007(2):14-17.[6] 钱汝鼎.工程液体力学[M].北京:北京航空航天大学出版社,1989.Analysis of flow field of the main nozzle of air-jet loomW ANG Guan-chao,Y A NG kun,L I AN G H ai-shun(Schoo l o f M echanical and Electrical Eng ineering,Xi′an P olytechnic U niv ersity,Xi′an710048,China)A bstract:The N UMECA of CFD is used to perfo rm the nume rical sim ulation fo r the flo w field of the main no zzle o f air-jet loom.The radial distributio n o f the flow velo city in the different section of the guide tube w as disclosed,and the distribution of the axis dynamic pressure and M ach number in the guide tube o f a main nozzle w as analysed.The result show s that the numerical simulation for the flow field of the main no zzle is a convenient and fast method,and also high degree of accuracy.Key words:main no zzle;numerical simulatio n;NUM ECA;air-je t loom编辑、校对:武 晖。

喷气织机主喷嘴纬纱牵引力的测试与分析

喷气织机主喷嘴纬纱牵引力的测试与分析
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浙 江理 工 大学 学报 , 2 第 4卷 , 3 ,0 7年 5月 第 期 20
J un l f h n c TehUnv ri o r a o @a gS i c iest Z — y
Vo. 4 1 2 ,No 3 . ,M a 0 7 y2 0
近似等于周 围大气压力 , 的值取周围的大气压力 。对于 P 实验采用传感器距离 主喷嘴出 口 5m 所以 0 m 处 进行 点测 试 , 如果 传感 器过 近将 对 流场产 生影 响 。对 式 () 立速 度一 供气 压 力 的理论 曲线 , 到 出 口处 1建 得 压力 P 与气流速度 V的理论 曲线如图 2 0 所示 。图 2中实线部分是理论曲线, 通过利用压力传感器测试 出 口处 的压力 P 来 求 出气流 速度 V, 0 测试 喷 嘴 出 口处 的供气 压力 结果 如 表 1所示 , 而得 到 供 气压 力 P 与气 从
流速度 V 的关 系如 图 3所示 。
表 1 距 喷嘴 5mm 处 出 口压 力与供 气压 力
图 2 气 流 速 度 与 出 V压 力 关 系 图 l
图 3 气 流 速 度 与 供 气 压 力 关 系 图
根据 表 1及 图 2 图 3 示 , , 所 当增 加供 气压 力 , 气流 速度 增大 , 实验 中当供气 压力 大 于 0 3 a , .5MP 时 速度 饱和 , 近于音 速 , 接 喷嘴 的结 构决 定 , 理论 上 速 度 达 到音 速 后 就 不 再增 加 , 实 际测 试 点 和 理论 临 界值 有 误 但
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基于FLUENT的喷气织机主喷嘴内部气流场三维数值分析

基于FLUENT的喷气织机主喷嘴内部气流场三维数值分析

第29卷第2期苏 州 大 学 学 报(工 科 版)V o l.29N o.2 2009年4月J O U R N A LO FS U Z H O UU N I V E R S I T Y(E N G I N E E R I N GS C I E N C EE D I T I O N)A p r.2009文章编号:1673-047X(2009)-02-038-05基于F L U E N T的喷气织机主喷嘴内部气流场三维数值分析郭 杰1,冯志华1,曾庭卫2(1.苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;2.宝时得机械(苏州)有限公司,江苏苏州215021)摘 要:采用流体动力学计算软件F L U E N T,对喷气织机主喷嘴引纬气流场进行较完整的三维数值模拟,与相关文献的实验值进行比较,结果证明了基于F L U E N T软件对喷气织机主喷嘴的气流流场进行数值分析的有效性与可行性,而且数值仿真优点较试验更全面,可解释喷嘴芯出口处的压力降低等试验难以观察的现象,为主喷嘴的设计提供了理论指导。

关键词:喷气织机;主喷嘴;F L U E N T;三维数值模拟中图分类号:T S103.33+7;0358 文献标识码:A0 引 言计算流体力学(C o m p u t a t i o n a l F l u i d D y n a m i c s,C F D)技术的发展为喷气织机主喷嘴的多维理论研究带来新思路和新方法。

传统喷气织机主喷嘴的分析以实验为基础,分析的周期较长,试验的费用较高。

随着计算机内存和并行技术的发展,数值模拟开始更为广泛地应用于节流装置的设计和流场分析中[1]。

C F D是一种有效地研究流体动力学的数值模拟方法,它大大减少了试验费用、时间。

近年来,C F D越来越多地应用于流体设备的设计和流场的分析中,在计算机上完成一次完整的计算及分析,就相当于在计算机上做一次物理实验,数值模拟可以形象地再现流动情景[2]。

基于Fluent喷气织机不同单孔辅助喷嘴的结构优化

基于Fluent喷气织机不同单孔辅助喷嘴的结构优化

基于Fluent喷气织机不同单孔辅助喷嘴的结构优化孔双祥;胥光申;巨孔亮【摘要】In order to reduce the energy consumption and improve productivity of the air jet loom,tapered orifice 、rectangular orifice、single circular orifice、regular triangle of the auxiliary nozzle were designed.The analysis software Fluent is used to digitally simulate the 3-D flow field of the auxiliary nozzle of an air-jet loom.Auxiliary nozzle velocity contours in symmetry.The speed distribution curve on the central line of the flow speed at the exit of the auxiliary nozzle and air consumption are obtained,when the supple air pressure is 0.3 MPa.The simulation results show that the ejecting capacity of four different single pore types of the auxiliary nozzle shows the following order,tapered orifice,single circular orifice,rectangular orifice,regular triangle.And air consumption shows the following order:tapered orifice,regular triangle 、rectangular orifice、single circular orifice,when the supple air pressure is 0.3 MPa.Taking the ejecting capacity and air consumption in consideration,the tapered orifice is suitable for heavy fabric weft insertiom single circular orifice whose air consumption is moderate is suitable for the majority of textile fabric.%为降低喷气织机能耗,提高生产效率,设计锥形孔、单圆孔、矩形孔以及正三角形孔4种单孔型辅助喷嘴模型.利用Fluent软件对辅助喷嘴流场的三维模型进行数值模拟分析,得到供气压力为0.3 MPa条件下辅助喷嘴对称面上速度云图、出口流速中心线上的速度分布曲线以及不同孔型的耗气量.模拟结果表明,在0.3 MPa供气压力下,4种不同孔型辅助喷嘴气流射出能力强弱依次为锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔.综合考虑喷射性能和耗气量,锥形孔比较适合重磅织物的引纬,单圆孔耗气量适中,比较适合大多数织物的引纬.【期刊名称】《西安工程大学学报》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】6页(P82-87)【关键词】喷气织机;Fluent软件;流场;辅助喷嘴【作者】孔双祥;胥光申;巨孔亮【作者单位】西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048;西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048;西安工程大学机电工程学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TS103.3喷气织机在织造中具有宽幅、高效、高产等优点,目前主要采用主喷嘴+辅助喷嘴+异型筘的引纬结构,在引纬过程中,辅助喷嘴担负着将纬纱接力送过梭口的重要任务,而辅助喷嘴的气耗量在正常引纬时占整机耗气量的75%左右,为提高生产率、降低能耗,研究辅助喷嘴的流场性质具有重要意义[1].对于气体流场性质的研究主要有理论分析、实验测试和数值模拟3种方法.文献[2]以流体力学、空气动力学为基础分析讨论了喷气织机主喷嘴内气流速度的分布规律和计算方法,并通过实验分析了喷嘴的结构参数与喷嘴内气流速度和压力的相互关系.文献[3]通过对喷气织机能耗的测试分析,阐析了影响其耗气的诸多因素,其中以辅助喷嘴压力和节能型辅助喷嘴的选择对降低气耗效果尤为显著.文献[4]在辅助喷嘴气流对流场的速度分布影响和供气压力对辅助喷嘴的气流中心线影响方面进行了实验研究.文献[5]主要对辅助喷嘴在流场性质和减少气耗量方面进行了实验研究.文献[6]利用Fluent软件对比研究了3种不同孔径辅助喷嘴的喷射性能,优化了辅助喷嘴的结构参数,并验证了Fluent模拟分析的可行性.文献[7]利用CFD软件详细分析了在不同气压下各种辅助喷嘴的喷射特性,优化了辅助喷嘴结构参数.从上述文献可以看出,国内外关于辅助喷嘴的研究主要体现在辅助喷嘴喷射性能的仿真或实验研究及引纬工艺研究等方面,对于辅助喷嘴的内部结构及喷孔形状等参数的研究比较少见,并且研究的对象局限于圆形喷孔的辅助喷嘴,有关其他单孔形状的进一步研究则鲜有报道.本文以不同形状单孔辅助喷嘴为研究对象,运用CFD软件Fluent对辅助喷嘴流场进行数值模拟,并将不同形状单孔的模拟结果进行对比分析,探索辅助喷嘴不同孔型对喷射性能以及能耗的影响规律.为对比研究锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔这4种形状的喷孔对辅助喷嘴流场性质的影响,本文分析了在喷孔面积相同的情况下,4种不同单孔辅助喷嘴的流场性质.图1为辅助喷嘴结构参数和3D模型图,入口直径3.2 mm,喷射角4°,过渡区长度10 mm,壁厚为0.4 mm.图2为依据生产中常用直径1.5 mm喷孔的单圆孔辅助喷嘴喷孔面积计算出的各种单孔辅助喷嘴结构参数.为更好对比,除了辅助喷嘴出口形状及结构参数不一样,其他结构参数均相同.辅助喷嘴的喷气性能不仅与喷嘴结构和喷孔形状有关,还与辅助喷嘴内壁光洁度等有很大关系[8].本文假设在喷嘴制造工艺等条件相同的情况下,研究不同喷孔形状对辅助喷嘴喷气性能的影响.辅助喷嘴管内气流在未到达顶部(喷孔附近)时,主要以层流和湍流为主,喷孔附近气流运动比较复杂.通常,喷嘴座和喷嘴体的结构尺寸与辅助喷嘴气流的速度有着密切的关系.根据流体力学基本原理,如果气体在喷管中的流动为等熵流动时,管道中流动的速度变化率与管道截面积变化率之间的关系[9]为式中:A为管道截面积,V为气流速度, Ma为马赫数,p为气体压强.该关系式体现了气流在辅助喷嘴中流动时,由于辅助喷嘴内腔截面面积的改变,速度、压强的变化情况.本文以单圆孔型辅助喷嘴为例,说明流场模型建立的步骤(其他孔型与此一致).(1) 流场模型:由于辅助喷嘴三维模型比较复杂,Fluent前处理软件Gambit无法精确有效建立其模型,因此,本文借助 Solidworks 建立图3所示的辅助喷嘴的流场模型,因辅助喷嘴流场结构较为对称,为减少计算机运算量,只建立一半流场[10].由于模拟的是在无钢筘情况下辅助喷嘴对气流的影响,因此,外部流场的尺寸越大越接近真实值.但由于气流作用于纬纱的牵引长度较短及射流扩散较快,在 Solidworks软件中建立了喷嘴的内部流场和长度为70 mm的外部远场,外部远场直径为17 mm.(2) 网格划分:由于辅助喷嘴流场的模型中包括许多曲面,模型也较复杂,本文采用业界专用的网格处理软件Hypermesh 划分网格,最终各孔型网格数量均在64万左右.(3) 边界条件:辅助喷嘴流场模型如图3所示,所需的边界条件有压力入口、压力出口、对称面、壁面4种.由于本文主要是针对各孔型在相同压力下的对比,压力入口均为0.3 Mpa,温度设置为293 K[11],静压为297.51 kPa,湍动能κ为 5.019 2m2/s2,湍动能耗散率ε为8 428.8 m2/s3[12].压力出口总压均设置为101.325 kPa,即1个标准大气压,温度设置为293 K.对称面、壁面边界均为默认设置.(4) 求解器与计算模型:由于辅助喷嘴内部气流为高速管道流,采用密度基耦合求解器能更快获得收敛,故湍流模型采用 RNG k-ε双方程模型.(5) 材料设置:材料为理想气体.在一定的供气压力下,辅助喷嘴的气流特性主要由其出口风速、实际流速中心线上流速衰减性质以及达到相同射程处的速度值等确定[13].3.1 4种孔型速度云图对比分析由于参与筘槽内引纬的是辅助喷嘴的外部射流,因此要对射流场的分布进行一些分析.图4是基于Fluent得到的对称面上流速分布云图,观察到自由射流的速度分布情况.从图4可以看出,随着辅助喷嘴管道截面积的不断减小,气流速度逐渐增大,单圆孔、正三角形孔、锥形孔、矩形孔辅助喷嘴在出口处气流速度达到最大,分别为437 m/s,427 m/s,448 m/s,402 m/s,均为超音速气流.图5为在供气压力0.3 MPa时,不同孔型辅助喷嘴流速中心线上气体速度分布图.由图5可以看出,各种孔型出口风速均已超过400 m/s,为超音速气流,产生激波导致辅助喷嘴出口处出现了不同程度的速度波动.在辅助喷嘴流速中心线上,随着与辅助喷嘴出口距离逐渐增大,气流速度呈近似线性的趋势衰减.在达到相同射程处的速度值能反映气流的集束性,单圆孔、正三角形孔、锥形孔、矩形孔辅助喷嘴的气流速度在流速中心线上距离喷孔40 mm处分别达到130 m/s,88 m/s,150m/s,100 m/s,可见4种不同孔型辅助喷嘴气流集束性好坏依次为锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔.同时从图5中可以很全面直观地看出流速中心线上速度衰减的趋势,衰减趋势越缓慢则意味着辅助喷嘴的气流集束性越好,也印证了4种不同孔型辅助喷嘴气流集束性好坏依次为锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔.3.2 4种孔型流速中心线上速度分布综上所述,在0.3 MPa供气压力下,4种不同孔型辅助喷嘴气流射出能力强弱依次为锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔.3.3 4种孔型气耗性对比分析表1为在供气压力0.3 MPa时,各孔型的辅助喷嘴的出口风速和耗气量的对比.其中耗气量是从建立的辅助喷嘴流场模型中提取喷嘴入口流量值.如表1所示,锥形孔出口风速最大但耗气量也最大,适合重磅织物的引纬.单圆孔出口风速较大并且气耗量在四者之中最小,适合大多数织物的引纬.矩形孔和正三角形孔辅助喷嘴耗气量相差不大,出口风速低于其他两种孔型并且耗气量也多于单圆孔,此两种孔型不适用于辅助喷嘴.(1) Fluent软件能够较好地对辅助喷嘴的流场、气耗量等进行模拟,在实验条件不充分的情况下,Fluent能比较直观地呈现辅助喷嘴内外流场状况.(2) 通过对比发现,在相同供气压力下,4种不同孔型辅助喷嘴气流射出能力强弱依次为锥形孔、单圆孔、矩形孔、正三角形孔,耗气量从大到小依次为锥形孔、正三角形孔、矩形孔、单圆孔.(3) 综合考虑辅助喷嘴喷射性能和耗气量,锥形孔辅助喷嘴比较适合重磅织物的引纬;单圆孔辅助喷嘴耗气量适中,比较适合大多数织物的引纬;矩形孔和正三角形孔辅助喷嘴不论喷射性能还是节能性均不如单圆形孔辅助喷嘴.因此,矩形孔和正三角形孔不适合用于辅助喷嘴,单圆形喷孔具有更好的喷射性能,可用于辅助喷嘴.E-mail:***************KONG Shuangxiang,XU Guangshen,JU Kongliang.Structure optimization of different single hole auxiliary nozzle in air-jet loom based onFluent[J].Journal of Xi′an Polytechnic University,2017,31(1):82-87.【相关文献】[1] 严鹤群,戴继光.喷气织机原理与使用[M].北京:中国纺织出版社,2006:53-60.YAN Hequn,DAI Jiguang.Air-jet loom principle and use[M].Beijing:China Textile & Apparel Press,2006:53-60.[2] 汪黎明,陈明,孙经波,等.喷气织机喷嘴性能分析研究[J].山东纺织工学报,1993,8(2):1-7. WANG Liming,CHEN Ming,SUN Jingbo,et al.The study on the performance of the nozzle in air-jet loom[J].Journal of Shandong College of Textile Technology,1993,8(2):1-7.[3] 徐浩贻.喷气织机能耗及降低辅助喷嘴气耗的探讨[J].纺织学报,2010,31(5):126-131.XU Haoyi.Research on energy-consumption of air-jet loom and decrease in air-consumption of relay nozzle[J].Journal of Textile Research,2010,31(5):126-131.[4] 刘磊,陈雪善,田伟,等.供气压力对辅助喷嘴气流中心线的影响[J].纺织学报,2010,31(5): 122-125. LIU Lei,CHEN Xueshan,TIAN Wei,et al.Influence of supply gas pressure on air flow centerline of assistant nozzle[J].Journal of Textile Research,2010,31(5):122-125.[5] GUIDO Belforte,GIULIANA Mattiazzo,FRANCANTONIO Testore,et al.Experimentalinvestigation on air-jet loom sub-nozzles for weft yarn insertion[J].Textile Research Journal,2010,81(5): 1-7.[6] 陈巧兰,王鸿博,高卫东,等.喷气织机单圆孔辅助喷嘴结构优化[J].纺织学报,2016,37(6):142-145. 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基于FLUENT的轧制吹扫喷嘴的数值模拟

基于FLUENT的轧制吹扫喷嘴的数值模拟

基于FLUENT 的轧制吹扫喷嘴的数值模拟*王 龙,窦保杰(苏州有色金属研究院装备智能所,江苏苏州215026)[摘 要]为了提高铝板带箔轧制生产中吹扫的效果,对吹扫用喷嘴进行优化设计。

运用C FD 软件对几种典型结构的喷嘴之内部流动进行有限元仿真,得到相应的流动特性参数等结果。

对仿真结果进行对比分析,探讨内部结构变化对流动特性的影响,为吹扫喷嘴的优化设计提供依据。

通过试验,得到了一系列的试验数据,证明了仿真结果是准确可靠的。

[关键词]吹扫;喷嘴;仿真[中图分类号]TG333 2 [文献标识码]A [文章编号]1003-8884(2009)01-0013-04Numerical S imulation of Purging Nozzle for Rolling Based on FLUENTWANG Long,DOU Bao -jie(Equipment Intelligence Department,Suzhou Nonferrous Metals Research Institute,Suzhou 215026,China)Abstract:In order to improve the purging effect during the aluminum sheet stripe and foil rolling production,this paper carries out the optimization design of purging nozzle,makes the FE M simulation on the internal flowin several typical structure nozzles by CFD software,obtains the corresponding flowing characteristic parame -ters,analyzes and contrasts the simulation result,discusses the influence of internal structure change on the flo wing characteristic,which provides the basis for the nozzle optimization design.A series of test data gained by the test proves that the simulation result is c orrect and reliable.Key words:purging;nozzle;simulation[收稿日期]2008-11-13[基金项目]中铝科技基金项目(2007KJA12).[作者简介]王 龙(1981-),男,安徽舒城人,工程师,硕士,主要从事有色金属加工装备研究工作.窦保杰(1965-),男,河南南阳人,高级工程师,硕士,主要从事有色金属加工装备及工艺研究工作.0 引言铝板带箔材轧制生产中,为了防止在退火等后续加工时形成油斑而影响带材的表面质量和品质,常用吹扫的方式去除板带箔表面的轧制油(润滑冷却液),其具体处理方法为:在轧机出口侧设置吹扫装置,通过喷出的压力气体之作用,将轧件表面的轧制油吹走。

喷气织机主喷嘴专用纬纱气流作用力测试装置[发明专利]

喷气织机主喷嘴专用纬纱气流作用力测试装置[发明专利]

专利名称:喷气织机主喷嘴专用纬纱气流作用力测试装置专利类型:发明专利
发明人:薛文良,陈革,魏孟媛,程隆棣
申请号:CN200910046124.2
申请日:20090212
公开号:CN101482437A
公开日:
20090715
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种喷气织机主喷嘴专用纬纱气流作用力测试装置,由模拟喷气织机主喷嘴,张力传感器(15)、数据采集卡(16)、计算机(17)和被测纱线(14)构成,模拟喷气织机主喷嘴和张力传感器(15)的中心线位于同一水平面,所述的被测纱线(14)一端固定在张力传感器(15)的中心,另一端为自由端,当其水平伸直时对准模拟喷气织机主喷嘴的引纬流道(12),所述的张力传感器(15)通过数据采集卡(16)向计算机(17)传送数据。

本发明能够通过测试取得纬纱气流作用力的准确数据,有助于改善喷气织机的研究工作,为喷气织机的性能提高做出了重要的贡献。

申请人:东华大学
地址:201620 上海市松江区松江新城区人民北路2999号
国籍:CN
代理机构:上海泰能知识产权代理事务所
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Fluent雾化喷嘴数值仿真研究

Fluent雾化喷嘴数值仿真研究

Fluent雾化喷嘴数值仿真研究FLUENT 提供五种雾化模型:•平口喷嘴雾化(plain-orifice atomizer)•压力-旋流雾化(pressure-swirl atomizer)•转杯雾化模型(flat—fan atomizer)•气体辅助雾化(air-blast/air—assisted atomizer)•气泡雾化(effervescent/flashing atomizer)所有的模型都是用喷嘴的物理及尺寸参数(例如喷口直径、质量流率)来计算初始颗粒尺寸、速度、位置。

对于实际的喷嘴模拟来说,无论是颗粒的喷射角度还是其喷出时间都是随机分布的。

但对FLUENT 的非雾化喷射入口来说,液滴都是在初始时刻以一个固定的轨道喷射出去(到流场中去)。

喷雾模型中使用随机选择模型得到液滴的随机分布。

随机选择轨道表明初始液滴的喷射方向是随机的。

所有的喷嘴模型中都要设第初始喷射角(范围),颗粒通过随机的方法在这个范围内得到一个初始喷射方向。

这种方法提高了由喷射占主导地位流动的计算精度。

在喷嘴附近,液滴在计算网格内的分布趋向于更加均匀,这样,通过气相作用于液滴上的曳力就加强了气相-液滴之间的耦合作用。

平口喷嘴雾化(plain-orifice atomizer)模型平口喷嘴是最常见也是最简单的一种雾化器。

但对于其内部与外部的流动机制却很复杂.液体在喷嘴内部得到加速,然后喷出,形成液滴.这个看似简单的过程实际却及其复杂.平口喷嘴可分为三个不同的工作区:单相区、空穴区、以及回流区(flipped。

不同工作区的转变是个突然的过程,并且产生截然不同的喷雾状态。

喷嘴内部区域决定了流体在喷嘴处的速度、初始颗粒尺寸、以及液滴分散角.每种喷雾机制如下图示(图1、2、3):图1 单相流雾化喷嘴流动(液体完全充满喷头内部)图2 空穴喷嘴流动(喷头倒角处产生了空穴)图3 返流型喷嘴流动(在喷头内,下游气体包裹了液体喷射区)压力-旋流雾化喷嘴模型另一种重要的喷嘴类型就是压力-旋流雾化喷嘴。

FLUENT喷雾模拟具体步骤

FLUENT喷雾模拟具体步骤

FLUENT喷雾模拟具体步骤1.建立几何模型:-首先,打开FLUENT仿真软件,在主界面上选择“模型”和“几何”选项。

-使用几何建模工具来绘制喷雾器的几何模型。

你可以选择使用软件内置的几何形状,也可以通过导入外部CAD文件来建立模型。

-确保几何模型包含了所有需要考虑的细节,例如喷嘴、喷孔、喷嘴口径等。

2.网格划分:-完成几何建模后,选择“模型”和“网格”选项,在几何模型上生成网格。

-选择合适的网格类型和划分参数,确保网格密度高、质量好,并适应仿真需求。

-在喷嘴周围的区域上细化网格,以捕捉小尺度的喷雾现象。

3.定义物理模型:-选择“模型”和“物理”选项,设定物理模型参数。

-根据喷雾器所使用的液体和气体类型,选择相应的物理模型。

-设定相关的边界条件,例如喷嘴进气边界、喷雾雾化边界等。

4.定义初始和边界条件:-选择“材料”选项,设定初始条件。

根据仿真需求,设定喷雾液体的初始体积分数、温度、密度等参数。

-选择“边界”选项,设定边界条件。

根据实际情况设定喷嘴进气速度、环境温度、压力等。

5.选择求解器和求解方法:-在主界面上选择“求解器”选项,选择合适的求解器。

对于喷雾模拟,通常选择较高阶的求解器以提高计算精度。

-根据需求设定求解方法参数,例如迭代次数、收敛标准等。

6.进行仿真计算:-在主界面上选择“求解”选项,进行仿真计算。

FLUENT将根据设定的模型和参数进行计算,并显示计算结果。

-根据计算结果,观察喷雾液滴的分布、大小、速度等信息,以及喷雾过程中的流场情况和变化。

7.分析结果:-在计算完成后,FLUENT会生成流场和液滴分布等仿真结果。

-使用后处理工具对仿真结果进行分析,例如绘制等值线图、矢量图,计算液滴直径分布、湍流能耗等物理量。

-深入分析喷雾过程中的现象和机制,验证模拟结果的准确性和可靠性。

8.优化模型和参数:-根据分析结果,对模型和参数进行优化。

例如,调整喷嘴形状、喷雾液体特性、喷嘴位置等,以获得更好的喷雾效果。

基于CFD的锥形导纱管喷气织机主喷嘴引纬特性分析

基于CFD的锥形导纱管喷气织机主喷嘴引纬特性分析
域 ) 现 实 。
在Z A系列 主 喷嘴 的基 础上探 索性 改变导 纱管参 数 , 度呈 现梯度 变 化 , 纱 管两 端直 径 比逐 渐变 化 , 锥 导 分 别 为 1:6 1 :6 1:6 1:6 5 1 、4 1 、31 、2 1 。以供气 压力分 别为 02 a03 a04 a0 5 P 进 行数值 模拟 。在对 .MP 、.MP 、.MP 、.M a 四种导纱 管在 四种供 气压力 下 的数 据 比对 中 , 取具有 规律性 、 表性 的导纱 管直径 比为 l:6 选 代 3 l 的情 况 为具体
中图分类 号 : S 0 . T 13 3 文献标 识码 : A
0 引 言
在喷气织机的工作过程 中, 纬纱受到主喷嘴的负压作用而被引入 , 并在主喷嘴导纱管 中加速至工况速度
飞进梭 口, 从而 完成 引纬过程 。但 随着喷 气织机 车速 的提 高 , 喷嘴 的工 作效 能成 为制 约 织机 车 速提 高 的瓶 主
2 1 速度 分析对 比 .
如 图 2所示 , 喷嘴 流场 区域分 成 三部分 , 别为 纬 纱入 口区 域 、 主 分 导纱 管 区域 、 圆射 流 区域 。在 对 主 喷 嘴
流场进 行速 度和 压力 分析 时 , 以上 三 个 区域 进行 分析 。 从
图 2 流 场 区域
图 3为导纱 管参 数 改变 的主 喷 嘴在 不 同气 压 下 的流 场 速 度 曲线 图 。 由 图 3可 看 出 , 着 供气 压 力 的增 随
第 3 卷第 4 O 期
21 0 0年 8月





报( 工

版)
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喷气织机与喷水织机分析研究报告

喷气织机与喷水织机分析研究报告

喷气织机与喷水织机分析报告一、喷水织机和喷气织机简介(1)喷水织机简介喷水织机是采用喷射水柱牵引纬纱穿越梭口的无梭织机。

喷水引纬对纬纱的摩擦牵引力比喷气引纬大,扩散性小,适应表面光滑的合成纤维、玻璃纤维等长丝引纬的需要。

同时可以增加合纤的导电性能,有效地克服织造中的静电。

此外喷射纬纱消耗的能量较少,噪音最低。

(2)喷气织机简介喷气织机是采用喷射气流牵引纬纱穿越梭口的无梭织机。

工作原理是利用空气作为引纬介质,以喷射出的压缩气流对纬纱产生摩擦牵引力进行牵引,将纬纱带过梭口,通过喷气产生的射流来达到引纬的目的。

这种引纬方式能使织机实现高速高产。

在几种无梭织机中,喷气织机是车速最高的一种,由于引纬方式合理,入纬率较高,运转操作简便安全,具有品种适应性较广,机物料消耗少,效率高,车速高、噪音低等优点,已成为最具发展前途的新型布机之一。

由于喷气织机采用气流纬方式,最大的缺点是能量消耗较高。

附件喷气织机的发明历史1914年美国人发明喷气织机,1950年捷克斯洛伐克生产第一台商用喷气织机,70年代喷气织机开始应用于工业生产。

早期的喷气织机只能生产窄幅织物,织机速度低、织物质量差,只能生产单色的、简单的普通平纹织物。

现代新型喷气织机速度、自动监控水平、产品质量、品种适应性等都有了大幅度的提高,成为无梭织机中发展最快的机型。

目前国外先进的喷气织机采用了大量的先进技术,尤其是电子、微电子技术使喷气织机在保证产品质量的前提下,性能大大提高。

目前国际着名的生产厂家主要是:日本津田驹、丰田、比利时必佳乐(PICANOL)、意大利意达(PROMATECH)和德国多尼尔(DORNIER)。

我国自1982年首次由上海织布科研所引进日本津田驹公司ZA200型喷气织机用于试织,1984年首次引进津田驹ZA203型喷气织机制造技术。

目前国产喷气织机主要代表机型有:青岛红旗纺机JA11A型、spr700丝普兰喷气织机、咸阳织机GAX型和ZA209i型、中纺机GA718型、潍坊金蟀JS21N型、苏州纺机ASGA701型等。

fluent喷管算例

fluent喷管算例

fluent喷管算例
计算喷管内的流体流动是流体力学中的一个常见问题,我们可以使用FLUENT 软件进行模拟。

以下是一个基本的步骤概述:
1. 建立模型:使用 CAD 软件或其他合适的工具创建喷管的几何模型。

确保模型的准确性和完整性,包括入口、出口和内部几何形状。

2. 导入模型:将创建的几何模型导入到FLUENT 中。

可以使用FLUENT 提供的导入工具或相应的文件格式。

3. 定义网格:在FLUENT 中为喷管模型生成网格。

选择合适的网格类型和尺寸,以确保计算的准确性和效率。

4. 设置物理模型:根据实际情况,选择适当的物理模型来描述流体流动。

这可能包括流体的性质(如密度、粘度等)、流动类型(如层流或湍流)以及边界条件。

5. 定义边界条件:为喷管的入口和出口设置合适的边界条件。

这可能包括流速、压力、温度等。

6. 求解计算:运行FLUENT 求解器进行计算。

根据问题的复杂性和计算资源的可用性,选择合适的求解器和计算设置。

7. 结果分析:查看和分析计算得到的结果。

可以查看流速分布、压力分布、温度分布等,以及其他相关的物理量。

8. 结果后处理:对结果进行后处理和可视化。

可以使用FLUENT 提供的后处理工具或其他第三方可视化软件来展示和分析结果。

请注意,上述步骤提供了一个基本的概述,实际的计算过程可能会根据具体问题的复杂性和要求而有所不同。

此外,对于复杂的喷管问题,可能需要更多的工程知识和经验来正确设置和解释计算结果。

如果你有特定的喷管算例或需要更详细的帮助,请提供更多信息,我将尽力为你提供更具体的指导。

喷气织机辅助喷嘴流场分析及结构参数优化

喷气织机辅助喷嘴流场分析及结构参数优化

喷气织机辅助喷嘴流场分析及结构参数优化作为喷气织机的关键零部件,辅助喷嘴担负着将纬纱接力送过梭口的重要任务;而辅助喷嘴的气耗量在正常引纬时占整机耗气量的75%左右。

所以,为了提高生产率、降低能耗,研究辅助喷嘴的流场特性具有重要意义。

本文主要涉及以下几个方面的研究:第一章,对喷气织机辅助喷嘴气流引纬的过程、辅助喷嘴的结构、引纬所用气流的特性及课题的研究意义进行了论述。

第二章,运用流体动力学原理建立了喷气织机辅助喷嘴气流引纬流场的数值模型,建立了喷气织机辅助喷嘴气流引纬流场的几何模型,进行了网格划分,定义了边界属性。

第三章,运用Fluent软件对所建立的辅助喷嘴模型进行数值模拟,并将模拟结果与实验值对比分析,取得了一致性,验证了采用Fluent模拟喷气织机辅助喷嘴气流引纬流场的可行性。

第四章,运用Fluent软件对不同喷孔形状的辅助喷嘴进行数值模拟,并比较分析,得出了不同供气压力条件下的最优模型。

第五章,运用Fluent软件分析了入口直径、喷射角、过渡区长度、喷孔直径四个结构参数改变对辅助喷嘴流场特性的影响,在此基础上设计了正交试验方案,并对各正交试验方案做数值模拟,通过对数值模拟结果的对比分析,得出了一组具有较好气流性质的辅助喷嘴。

基于FLUENT的三维多层喷气织机引纬系统设计

基于FLUENT的三维多层喷气织机引纬系统设计

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Abstract:Aimingattheproblemsoflow weavingefficiencyandlargeconsumptionofmaterial intheexisting3Dloom,ahighefficient3DairGjetweftinsertionsystem with6layersisdesigned. Thesixgroovedprofiledreedissymmetricallydesigned,where1,2,3and4,5,6aresymmetric.
参考文献:
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关 键 词 喷 气 织 机 ; 喷 嘴 ; le t纬 纱 牵 引 力 主 Fu n ; 中 图 分 类 号 :S1 12 T 0 . 文献标志码 : A
C luain a d a ayi o f isrin frefrarjt ac lt n n ls fwet n et oc o i- o s o e
第3 2卷
第 9期

织 学

Vo . 1 32. No 9 . S p.,2 e 011
21 0 1年 9月
J ur a fTe tl Re e r h o n lo xie sac
文 章 编 号 :2 3 9 2 ( 0 1 0 — 1 5 0 0 5 —7 1 2 1 )9 0 2 -5
2 N t n l n i ei a o t yo dr i , o co n e i , uh u J n s 2 5 2 , h a . a oa gn r gL br o Mo e Sl S oh w U i r t S zo , i g u 10 1 C i ) i E e n arf n k v sy a n
摘 要
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 , 牵 引力 的理 论 分 析 与 数 值 计 算 提 供 一 种 方 为
法 上 的 实 现 , 基 于 Fu n 的 主 喷 嘴 流 场 数 值 模 拟 结 果 与 相 关 文 献 的 实 验 数 值 比 较 , 出 了利 用 Fu n 软 件 进 行 将 let 得 let
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 、 度 及 马 赫 曲线 , 以 得 到 主 喷 嘴 导 纱 管 内 各 处 速 可
的 纬 纱 牵 引 力 。计 算 结 果 表 明 : 纱 在 导 纱 管 内所 受 牵 引力 随距 离 的 增 加 而 增 大 , 导 纱 管 出 口 附 近 达 到 最 大值 ; 纬 在 供 气 压 力 为 0 2பைடு நூலகம் . a时 , 增 加 0 1M a 纬 纱 总 牵 引力 增 加 近 1 。 . 04MP 每 . P , 倍
c mpa io a e d ewe n t e n m e ia i l t n f rt e i tro o fed o i o ze a d o rs n h sbe n ma e b t e h u rc lsmu a i h u e irf w l fman n zl n o o l i e p rm e t lv le r m r vo s d c m e t . The c mp r d r s ls s o t a l e ti e sb e o h x e i n a au sfo p e iu o u n s o a e e u t h w h tF u n S f a i l fr t e
Absr c Fo o r b e uc swe n e t n fr e i sd h h e d t be c u d e o ti e y ta t r s me p o l ms s h a f i s ri c n i e t e t r a u o l n tb b an d b t o o e p rm e t n a p o c sp o i e o a c ai g a nay i h f i s rin f re i h sp p r A x e i n ,a p r a h i r v d d frc lultn nd a l zngt e we n eto o c n t i a e . t
n m b rfo sm u ae e ul u e m i lt d r s t r s,weti eto r e i h an n z l a e c l ua e f ns ri n f c n t e m i o ze c n b ac ltd. Th a c lt d o e c l u ae r s lsi d c t ha f n e to r e wili c e s t itn e i h h e d tbe.a d t e ma i u e u t n i ae t twe ti s rin f c l n r a e wi d sa c n t e t r a u o h n h xm m p iti e r y t e o te ft e t r a ub on s n a b h u lto h h e d t e;wh n t e ar s p y p e s r n r a e .1 e h i up l r su e i c e s s0 MPa wi n t t he hi r n e o 2 M Pa t . Pa.weti s rin fr e i c e s s n a l o b e a g f0. o 0 4 M f n e t c n r a e e ry d u l . o o
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基 于 Fun 的喷气 织机主 喷嘴纬纱牵 引力分析与计算 let
路 翔 飞 ,冯 志 华 ,孙 中奎 凡 ,吕
( .苏 州 大 学 机 电工 程学 院 , 苏 苏 州 1 江 2 5 2 ; .苏 州 大 学 现 代 丝 绸 国家 工 程 实 验 室 ,江 苏 苏 州 10 1 2 252 ) 0 0 1
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