异纤分拣机喷管板内流道结构优化分析

针对异纤分拣机在剔除异纤过程中因喷管板出口速度分布不均、入口压力过大而导致的剔除率较低且能量损耗高的问题,结合拉瓦尔喷管结构特点对异纤分拣机喷管板内流道进行优化,以减少能量损耗,降低入口压力,提高异纤剔除性能。针对喷管板的一组流道,建立内流道入口位置优化及出入口位置联合优化2种方案,采用数值模拟方法对优化前后的流体性能进行分析,对比其速度、压力和质量流率。结果表明:喷管板内流道出入口联合优化方案更优,综合性能得到有效提升。与原始结构相比,喷管板出口速度提高了62.7 m/s,且能量损失较仅优化流道入口的方案减少7.9%,此研究对高性能异纤分拣机研发及实际应用具有指导意义。

异性纤维分拣机输棉通道入口的数值模拟分析

为探究不同入口结构对异性纤维分拣机输棉通道内气流速度分布的影响,提高棉流稳定性,采用数值模拟分析的方法,利用Fluent软件分别对弯曲通道、直通道、入口角度、通道截面高度以及不同扩张角的扩散器进行模拟分析,得到不同入口通道内的速度云图、压力云图和检测通道内速度曲线。结果表明:在弯曲通道内存在静压差导致轴向速度在异性纤维检测通道0~0.4 m内不均匀分布;减小通道入口角度能够减小检测通道0.1~0.3 m内的轴向速度波动,并加快轴向速度趋于稳定;降低截面高度会直接减小棉流厚度,但会延长速度趋于稳定的通道长度;扩散器能够有效地使棉流靠近通道中心位置,对比不同扩散器,扩张角a=11°,b=7°时扩散器效果最优。

异纤分拣机剔除喷管结构参数对其性能的影响

为探究不同异纤分拣机剔除喷管结构及其参数对喷管性能的影响,采用数值模拟分析方法,对上扩口喷嘴、下扩口喷嘴、锥形喷嘴、矩形喷嘴4种剔除喷管喷嘴结构及参数的三维流场进行模拟仿真,得到入口压力0.6 MPa下剔除喷管入口质量流率、外部空气流场域内40 mm截面位置速度及内、外喷嘴位置速度衰减曲线。结果表明:除矩形喷嘴外,其余3种喷嘴结构均能提高喷管性能,其中上扩口喷嘴喷管性能相对最优,截面平均速度和最大速度相对原始喷管最大分别提升33.4%和12.9%;下扩口喷嘴喷管相对于原始喷管截面平均速度增大11.6%,且入口质量流率减少0.17%;锥形喷嘴喷管在整体速度分布上优于上扩口喷嘴喷管,但入口质量流率上升较大。

棉纺异纤分拣机废棉通道结构的优化仿真

为了提高棉纺异纤分拣机的分拣效果,采用数值模拟分析法,对异纤分拣机废棉通道结构进行仿真优化,并结合异纤机结构特点提出5种优化方案。结果表明:废棉风机压力为300 Pa,补风口完全打开时,流场较佳;减小连接通道出口宽度、入口段长度和连接通道高度均有利于提高连接通道内的流场效果;结合减小入口段长度和连接通道高度这两种方法,可减弱气流速度衰减,确保将异纤带入剔除通道;优化剔除通道内壁面后,随着废棉风机压力增大,入口段速度减小,整体速度角度增大,更利于对异纤的剔除;采用双废棉风机,压力150 Pa时异纤剔除效果好。认为:采用该优化方案对异纤分拣机废棉通道进行优化改进,有利于提升异纤分拣机的分拣效果。