集聚纺集聚区内流场分布及纤维运动轨迹模拟分析
发布时间：2021-02-27 04:21
传统环锭纺因为存在着加捻三角区,使得纱线的毛羽增多,严重影响纱线的质量,导致其制品的质量下降,难以满足现代人们的追求。集聚纺的出现则很好的解决了毛羽过多的问题,集聚纺技术就是在环锭纺系统的基础上增加一个集聚区,利用这个集聚区将松散的须条进行聚集来减小加捻三角区,提高纱线的质量。本文以应用较为广泛的四罗拉网格圈集聚纺和江南大学自主研发的全聚纺作为研究对象,利用FLUENT软件对集聚区的流场进行模拟研究,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,利用MATLAB软件对集聚区纤维的运动轨迹进行探究,给出了纤维的集聚机理,继而对集聚区内气流定负压和变负压下的成纱质量的作用机理进行理论研究,为实际集聚纺系统改进和优化奠定理论基础。首先,构建了四罗拉集聚纺和全聚纺的物理模型,利用FLUENT软件对两者的集聚区进行了流场的数值计算,然后将数值计算的结果提取,在集聚区的前区,中区,后区各设置一条速度分布曲线,提取三个有代表性位置的气流压强分布和速度分布。其次,将之前所计算出的结果提取,导入到MATLAB中做三维插值处理,再用微元法建立纤维的动力学模拟,运用MATLAB软件编辑动力学方...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 集聚纺发展历程
1.2.2 集聚纺发展现状与趋势
1.3 集聚纺的技术优势
1.4 有限元技术的在纺纱中的应用
1.4.1 有限元方法的简介
1.4.2 有限元方法在纺纱中的应用
1.5 课题研究的意义及内容
1.5.1 课题研究的意义
1.5.2 研究内容
第二章 基于ANSYS/FLEUNT的三维流场数值模拟
2.1 计算流体动力学理论及软件介绍
2.1.1 计算流体动力学理论
2.1.2 计算流体动力学的具体步骤
2.1.3 ANSYS/FLUENT介绍
2.2 集聚区三维流场模拟
2.2.1 几何模拟建立
2.2.2 网格划分与设定边界条件
2.2.3 流体的设定
2.2.4 求解参数设定及计算
2.3 计算结果
2.3.1 集聚区流场特征
2.3.2 集聚区气流压强分布
2.3.3 集聚区气流速度分布规律
2.4 本章小结
第三章 基于MATLAB的纤维运动轨迹模拟
3.1 纤维运动轨迹模型建立
3.1.1 纤维集聚机理分析
3.1.2 集聚区域速度场构建
3.1.3 单纤维模型建立
3.1.4 集聚区纤维动力学
3.2 计算与分析
3.2.1 纤维微元段参数
3.2.2 计算参数
3.2.3 计算结果与对比分析
3.3 本章小结
第四章 不同负压值集聚区纤维运动轨迹与实验分析
4.1 定负压值模拟与分析
4.1.1 运动轨迹前处理
4.1.2 质点提取与分析
4.1.3 试样准备
4.1.4 纱线性能测试与分析
4.2 变负压值实验与分析
4.2.1 试样准备
4.2.2 纱线性能测试与分析
4.3 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]全聚纺与四罗拉网格圈紧密纺针织物性能对比分析[J]. 赵超,刘新金,王广斌. 丝绸. 2018(02)
[2]紧密纺纱技术在毛纺上的应用[J]. 王丽,吴丽莉,陈廷. 纺织导报. 2017(05)
[3]转杯直径对纺纱通道内气流场影响的模拟研究[J]. 刘超,杨瑞华,薛元,高卫东. 棉纺织技术. 2016(10)
[4]转杯纺纱通道三维流场的数值模拟[J]. 刘超,杨瑞华,王鸿博,高卫东. 纺织学报. 2016(09)
[5]全聚纺改造与四罗拉网格圈式紧密纺纱线性能比较[J]. 张文文,徐红,苏旭中,夏华,曾德军. 上海纺织科技. 2015(06)
[6]基于Fluent软件的滴灌双向流流道灌水器水力性能数值模拟[J]. 田济扬,白丹,于福亮,王新端,郭霖. 农业工程学报. 2014(20)
[7]国产集聚纺技术的发展状况及研究方向[J]. 李国锋,黄机质,艾尼瓦尔·阿皮孜. 棉纺织技术. 2014(03)
[8]全聚纺在FA1508型细纱机上的应用[J]. 杨定勇. 纺织器材. 2013(05)
[9]空心罗拉集聚纺吸风槽形对成纱质量的影响[J]. 朱预坤,谢春萍,刘新金,苏旭中,蒋金华. 棉纺织技术. 2013(08)
[10]一种新型窄槽式负压空心罗拉全聚纺系统[J]. 谢春萍,高卫东,刘新金,苏旭中,朱预坤. 纺织学报. 2013(06)
硕士论文
[1]基于Fluent的全聚纺系统集聚区三维流场数值仿真与分析[D]. 刘文龙.江南大学 2014
[2]集聚纺纱集聚区须条的运动学及力学分析[D]. 程光伟.东华大学 2010
本文编号：3053680
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.2.1 集聚纺发展历程
1.2.2 集聚纺发展现状与趋势
1.3 集聚纺的技术优势
1.4 有限元技术的在纺纱中的应用
1.4.1 有限元方法的简介
1.4.2 有限元方法在纺纱中的应用
1.5 课题研究的意义及内容
1.5.1 课题研究的意义
1.5.2 研究内容
第二章 基于ANSYS/FLEUNT的三维流场数值模拟
2.1 计算流体动力学理论及软件介绍
2.1.1 计算流体动力学理论
2.1.2 计算流体动力学的具体步骤
2.1.3 ANSYS/FLUENT介绍
2.2 集聚区三维流场模拟
2.2.1 几何模拟建立
2.2.2 网格划分与设定边界条件
2.2.3 流体的设定
2.2.4 求解参数设定及计算
2.3 计算结果
2.3.1 集聚区流场特征
2.3.2 集聚区气流压强分布
2.3.3 集聚区气流速度分布规律
2.4 本章小结
第三章 基于MATLAB的纤维运动轨迹模拟
3.1 纤维运动轨迹模型建立
3.1.1 纤维集聚机理分析
3.1.2 集聚区域速度场构建
3.1.3 单纤维模型建立
3.1.4 集聚区纤维动力学
3.2 计算与分析
3.2.1 纤维微元段参数
3.2.2 计算参数
3.2.3 计算结果与对比分析
3.3 本章小结
第四章 不同负压值集聚区纤维运动轨迹与实验分析
4.1 定负压值模拟与分析
4.1.1 运动轨迹前处理
4.1.2 质点提取与分析
4.1.3 试样准备
4.1.4 纱线性能测试与分析
4.2 变负压值实验与分析
4.2.1 试样准备
4.2.2 纱线性能测试与分析
4.3 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]全聚纺与四罗拉网格圈紧密纺针织物性能对比分析[J]. 赵超,刘新金,王广斌. 丝绸. 2018(02)
[2]紧密纺纱技术在毛纺上的应用[J]. 王丽,吴丽莉,陈廷. 纺织导报. 2017(05)
[3]转杯直径对纺纱通道内气流场影响的模拟研究[J]. 刘超,杨瑞华,薛元,高卫东. 棉纺织技术. 2016(10)
[4]转杯纺纱通道三维流场的数值模拟[J]. 刘超,杨瑞华,王鸿博,高卫东. 纺织学报. 2016(09)
[5]全聚纺改造与四罗拉网格圈式紧密纺纱线性能比较[J]. 张文文,徐红,苏旭中,夏华,曾德军. 上海纺织科技. 2015(06)
[6]基于Fluent软件的滴灌双向流流道灌水器水力性能数值模拟[J]. 田济扬,白丹,于福亮,王新端,郭霖. 农业工程学报. 2014(20)
[7]国产集聚纺技术的发展状况及研究方向[J]. 李国锋,黄机质,艾尼瓦尔·阿皮孜. 棉纺织技术. 2014(03)
[8]全聚纺在FA1508型细纱机上的应用[J]. 杨定勇. 纺织器材. 2013(05)
[9]空心罗拉集聚纺吸风槽形对成纱质量的影响[J]. 朱预坤,谢春萍,刘新金,苏旭中,蒋金华. 棉纺织技术. 2013(08)
[10]一种新型窄槽式负压空心罗拉全聚纺系统[J]. 谢春萍,高卫东,刘新金,苏旭中,朱预坤. 纺织学报. 2013(06)
硕士论文
[1]基于Fluent的全聚纺系统集聚区三维流场数值仿真与分析[D]. 刘文龙.江南大学 2014
[2]集聚纺纱集聚区须条的运动学及力学分析[D]. 程光伟.东华大学 2010
本文编号：3053680
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qgylw/3053680.html
