凹形底面熔喷喷嘴气体流场初探
发布时间：2021-08-25 10:46
熔喷法是加工超细纤维非织造布的重要方法。纤维直径是影响非织造布隔热、隔音和过滤等性能的关键指标。在加工过程中,超细纤维是在高速高温气流的拉伸作用下形成的,而气体速度和气体温度是影响气流拉伸力的重要因素。因此,通过优化熔喷喷嘴结构来提高气体速度和气体温度至关重要。本文主要做了以下工作:（1）将常规熔喷喷嘴改进为凹形底面熔喷喷嘴,分别对两种喷嘴的气体流场进行了建模和模拟。根据气体速度和温度的变化情况进行了区域划分,发现凹形底面熔喷喷嘴气体流场的速度分布和温度分布比常规熔喷喷嘴有较大改善。应用控制变量法分析了狭槽宽度、喷嘴倾角和圆弧半径等喷嘴参数对气体流场的影响,发现随着狭槽宽度和喷嘴倾角增大,气体速度峰值和气体温度峰值显著增大;高温衰减速率受狭槽宽度影响更大;圆弧半径对气体速度和温度的影响没有发生显著的线性变化。最后,确定气体速度峰值、气体温度峰值、高温衰减速率为气体流场的性能指标。（2）使用正交试验和遗传算法对凹形底面熔喷喷嘴参数进行了初步优化。在正交试验优化中,根据优化结果分析了当狭槽宽度或喷嘴倾角接近边界时,其余参数对气体流场的影响,讨论了指标“气流阈值”的可行性。选择滞止温度作为优...
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１支持向量机发展历程??
凹形底面熔喷喷嘴气体流场初探?第二章熔喷喷嘴参数优化的理论基础??＾２?ｉｌ?ｗＴｘ?＋?６?＝?１?八?／ｙ?＝?２＿??？＋??〇—??ｒ??图２－２支持向量机示意图??Ｔ也被称为“间隔”，支持向量机的最终目的就是在满足式（２－１６）的同时找到最??大下，等价于最小化｜｜ｗ｜｜２即：??１?２??ｍｉｎ－１?｜ｗ?１１??ｗ，?ｂ??ｓ．ｔ．?ｙｉ（ｗＴＸｊ＋?ｂ）＞ｌ，ｉ＝?１，２．．．?，ｍ?（２－１７）??解决式（２－１７）可以引入拉格朗日乘子法，将条件约束并入式（２－１７）然后转换成对??偶问题，因此式（２－１７）改成对偶问题的拉格朗日函数为：??Ｌ（ｗ，?ｂ，ａ）?＝?１－＼＼ｗ＼＼２?＋?Ｉｌｔ＾－ｙｉ?（２－１８）??式（２－１８）中ａ?＝?（ａｌ；ａ２；．．．；ａｍ）将式（２－１８）对ｗ，ｂ求偏导为０，可求出ｗ，ｆｃ，ａ；的可??行解??ｗ?＝?ｙｔＸｉ?（２－１９）??〇＝ｉｒ＝ｉ＾?（２－２〇）??将式（２－１９）代入（２－１８）并考虑式（２－２０）的约束，可以转变成对偶问题：??ＣＬｉａ＾ｙ＾Ｘｊ??ｓ．ｔ??１１??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于支持向量机的精纺毛织物透气性预测[J]. 邵景峰,王希尧. 毛纺科技. 2019(08)
[2]基于灰色关联支持向量机回归的纱线质量预测[J]. 王东平,吴志刚. 山东工业技术. 2019(09)
[3]应用粗糙集和支持向量机的熔喷非织造布过滤性能预测[J]. 金关秀,张毅,楼永平,祝成炎. 纺织学报. 2018(06)
[4]应用遗传算法优化支持向量回归机的喷气涡流纺纱线质量预测[J]. 谷有众,高卫东,卢雨正,刘建立,杨瑞华. 纺织学报. 2016(07)
[5]选择性集成学习算法综述[J]. 张春霞,张讲社. 计算机学报. 2011(08)
[6]基于最小方差支持向量机的织物热湿舒适性预测[J]. 辛芳芳. 纺织学报. 2011(07)
[7]随机森林方法研究综述[J]. 方匡南,吴见彬,朱建平,谢邦昌. 统计与信息论坛. 2011(03)
[8]基于BP神经网络的熔喷非织造布工艺参数优化[J]. 吴雄华,刘亚. 纺织学报. 2011(01)
[9]基于支持向量机的织物剪切性能预测[J]. 卢桂馥,王勇,窦易文. 计算机工程与应用. 2010(15)
[10]基于支持向量机的织物悬垂性能评估分析[J]. 林志贵,房伟,黄伟志. 纺织学报. 2009(01)
博士论文
[1]熔喷非织造模头宽幅化和纤维纳米化的研究[D]. 韩万里.东华大学 2014
[2]微纳米纤维纺丝拉伸机理的研究[D]. 孙亚峰.东华大学 2011
[3]熔喷非织造气流拉伸工艺研究[D]. 陈廷.东华大学 2003
硕士论文
[1]加装辅助喷嘴的熔喷非织造气体流场及聚合物拉伸研究[D]. 承婷婷.苏州大学 2014
[2]熔喷非织造喷射流场的数值模拟与实验测试[D]. 许川.苏州大学 2012
本文编号：3361970
【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１支持向量机发展历程??
凹形底面熔喷喷嘴气体流场初探?第二章熔喷喷嘴参数优化的理论基础??＾２?ｉｌ?ｗＴｘ?＋?６?＝?１?八?／ｙ?＝?２＿??？＋??〇—??ｒ??图２－２支持向量机示意图??Ｔ也被称为“间隔”，支持向量机的最终目的就是在满足式（２－１６）的同时找到最??大下，等价于最小化｜｜ｗ｜｜２即：??１?２??ｍｉｎ－１?｜ｗ?１１??ｗ，?ｂ??ｓ．ｔ．?ｙｉ（ｗＴＸｊ＋?ｂ）＞ｌ，ｉ＝?１，２．．．?，ｍ?（２－１７）??解决式（２－１７）可以引入拉格朗日乘子法，将条件约束并入式（２－１７）然后转换成对??偶问题，因此式（２－１７）改成对偶问题的拉格朗日函数为：??Ｌ（ｗ，?ｂ，ａ）?＝?１－＼＼ｗ＼＼２?＋?Ｉｌｔ＾－ｙｉ?（２－１８）??式（２－１８）中ａ?＝?（ａｌ；ａ２；．．．；ａｍ）将式（２－１８）对ｗ，ｂ求偏导为０，可求出ｗ，ｆｃ，ａ；的可??行解??ｗ?＝?ｙｔＸｉ?（２－１９）??〇＝ｉｒ＝ｉ＾?（２－２〇）??将式（２－１９）代入（２－１８）并考虑式（２－２０）的约束，可以转变成对偶问题：??ＣＬｉａ＾ｙ＾Ｘｊ??ｓ．ｔ??１１??
第二章熔喷喷嘴参数优化的理论基础?凹形底面熔喷喷嘴气体流场初探??＝?０?Ｇｉ?之?０，?ｉ?＝?１，２，…ｍ?（２－２１）??式（２－２１）必须满足以下约束成立：??｛?ｙｉ?（ｗＸｉ?＋?ｂ）－ｌ＞０?（２－２２）??ａｉ?ＣＫｉ?（ｗｘｉ?＋?＾）?—?１）?＝?〇??此时在式（２－２２）的约束下式（２－２１）可以采用二次规划算法求解，但是该问题规模??正比于训练成本，因此有学者提出ＳＭＯ?［４１］的算法解决。其基本思想是：先选取一??对需要更新的变量，然后固定其他的参数，根据式（２－２１）获取更新后的??不断执行直至收敛最终求出解。??２．２．２?支持向量回归??支持向量回归是基于支持向量机的一个重要补充，对训练集Ｄ使用支持向量回??归算法的目标是构建一个回归模型使ｆ（ｘ）和ｙ值尽可能接近，因此我们会假设容忍??ｆ（ｘ）与ｙ之间的最大偏差ｅ如图２－２。在ｆ（ｘ）基础上构建出的间隔带作为模型接受??范围，当预测数据落入其中时可以认为预测正确，根据式（２－１６）支持向量回归问题可??以变为：??論＊丨卜丨丨２?＋成雜丨）－只）?（２－２３）??ｗｆ?ｈ??ｙ?ｉ??ｆｉｘ）?＋ｃ?ｘ??／（？）?－?ｗ?ｘ?－Ｖｂ??丨??ｚ〇’?〇??０?ｘ??图２－３支持向量回归示意图??式（２－２３）中Ｃ为正则化常数，！的损失函数。其值见图２－４??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于支持向量机的精纺毛织物透气性预测[J]. 邵景峰,王希尧. 毛纺科技. 2019(08)
[2]基于灰色关联支持向量机回归的纱线质量预测[J]. 王东平,吴志刚. 山东工业技术. 2019(09)
[3]应用粗糙集和支持向量机的熔喷非织造布过滤性能预测[J]. 金关秀,张毅,楼永平,祝成炎. 纺织学报. 2018(06)
[4]应用遗传算法优化支持向量回归机的喷气涡流纺纱线质量预测[J]. 谷有众,高卫东,卢雨正,刘建立,杨瑞华. 纺织学报. 2016(07)
[5]选择性集成学习算法综述[J]. 张春霞,张讲社. 计算机学报. 2011(08)
[6]基于最小方差支持向量机的织物热湿舒适性预测[J]. 辛芳芳. 纺织学报. 2011(07)
[7]随机森林方法研究综述[J]. 方匡南,吴见彬,朱建平,谢邦昌. 统计与信息论坛. 2011(03)
[8]基于BP神经网络的熔喷非织造布工艺参数优化[J]. 吴雄华,刘亚. 纺织学报. 2011(01)
[9]基于支持向量机的织物剪切性能预测[J]. 卢桂馥,王勇,窦易文. 计算机工程与应用. 2010(15)
[10]基于支持向量机的织物悬垂性能评估分析[J]. 林志贵,房伟,黄伟志. 纺织学报. 2009(01)
博士论文
[1]熔喷非织造模头宽幅化和纤维纳米化的研究[D]. 韩万里.东华大学 2014
[2]微纳米纤维纺丝拉伸机理的研究[D]. 孙亚峰.东华大学 2011
[3]熔喷非织造气流拉伸工艺研究[D]. 陈廷.东华大学 2003
硕士论文
[1]加装辅助喷嘴的熔喷非织造气体流场及聚合物拉伸研究[D]. 承婷婷.苏州大学 2014
[2]熔喷非织造喷射流场的数值模拟与实验测试[D]. 许川.苏州大学 2012
本文编号：3361970
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