溢流染色机圆喷嘴流场建模与涡流场仿真分析

针对喷嘴内部气液两相流流动特性对织物染色产生的影响,建立计算流体动力学数学模型,对喷嘴内部液相的流动特性及液相流动对气相产生的影响进行三维模拟仿真,并根据仿真结果分析喷嘴盖内气体动静态压力的变化及喷嘴内染液的速度场和压力场的分布。研究结果表明:液相的快速运动引起喷嘴盖内气相的动态脉动,喷嘴盖内压力为负值,喷孔处液相的速度较高,压力变化较大,喷嘴弯管内涡流现象明显,且有扰流现象发生。根据热力学相关原理和喷嘴的仿真结果分析,找出了实际生产过程中喷嘴处出现"气鼓"现象的气体来源和动力来源及织物扭结现象产生的原因,并提出对喷嘴的改进方案。

圆喷嘴内流场对气鼓现象的影响与结构改进

为研究喷嘴内流场分布对"气鼓"现象产生的影响,建立喷嘴三维仿真模型,利用计算流体动力学方法对喷嘴内流场进行仿真分析,并结合物理学相关知识及吉布斯吸附公式等原理,探讨"气鼓"产生的原因及形成过程,分析过程采用Mixture两相流模型和标准k-ε双方程模型。研究表明:喷嘴盖内产生的负压、喷嘴弯管处出现的螺旋流及溶液中产生的大量气泡是产生"气鼓"现象的主要因素。在喷嘴芯座上添加4块均匀分布的挡流板,可削弱喷嘴弯管处的螺旋流对"气鼓"的影响。削弱"气鼓"现象对染机运行的影响,可提高染机的工作效率。