考虑刷丝变形的后夹板结构对刷式密封泄漏和传热特性影响的研究

采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维RANS方程耦合有限元分析接触模型的数值方法,建立了考虑泄漏流气动力、刷丝间摩擦力以及刷丝与前后夹板间相互作用的刷丝变形预测模型,并对比分析了3种后夹板结构对刷式密封泄漏特性、力学特性和传热特性的影响。所建模型可为刷式密封刚化效应、摩擦热效应的研究以及先进刷式密封的设计提供一定的技术支撑。数值计算得到的刷式密封泄漏量与实验测量数据吻合良好,验证了数值方法的可靠性。研究结果表明:相比于典型后夹板结构的刷式密封,后夹板环形槽结构对泄漏量及压力分布影响较小;刷丝束所受到的轴向气动力随着压比的增大近似呈线性增大;后夹板环形槽增加了下游刷丝束的压力,减小了刷丝轴向变形量,可有效防止刷丝发生刚化效应,降低泄漏气流对刷丝束造成的扰动;刷式密封高温区出现在刷丝束与转子表面接触处,后夹板环形槽结构可有效改善刷丝束与转子内部的温度分布。

真丝变形丝的分析及研制

测试和分析日本形状记忆真丝的理化性能及纤维结构,介绍了各种不同真丝变形丝的研制方法,并测试和分析真丝变形丝的物理性能,探讨纤维结构的变化。

基于流固耦合方法的刷式密封刷丝变形及接触力特性的数值研究

采用基于非线性Darcian多孔介质模型的三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合Finite Element Method(FEM)接触模型的数值方法,建立了考虑了泄漏流体气动力、刷丝间摩擦力和刷丝与前后夹板间的相互作用的刷式密封刷丝变形及接触力特性的预测模型。对比分析了单级和两级刷式密封的刷丝变形量及其与转子面的法向接触力和摩擦力随压比的变化特性,探究了刷丝直径、刷丝倾斜角和干涉量对刷丝与转子表面接触力的影响规律。结果表明:压比由1.1变化到4.0时,单级和两级刷式密封的刷丝变形量、刷丝与转子面的法向接触力和摩擦力均随压比的增大而增大;在相同压比条件下,两级刷式密封上游级和下游级刷丝与转子面的法向接触力较单级刷式密封分别可降低55%和32%;刷丝与转子面的法向接触力和摩擦力随刷丝直径、刷丝倾斜角和刷丝束与转子面干涉量的增大而增大。当刷丝直径小于0.08 mm,干涉量小于0.1 mm,刷丝倾斜角在30°～45°之间时,可有效降低刷丝与转子间的法向接触力和摩擦力。

遮流板对低滞后刷式密封泄漏特性及刷丝变形的影响

为研究带遮流板的低滞后刷式密封泄漏特性及刷丝变形情况,采用ANSYS软件建立低滞后刷式密封的三维叉排管束模型。考虑遮流板的柔性作用,通过与相关实验数据对比,验证数值模型的合理性。研究3种不同结构参数对低滞后刷式密封泄漏特性的影响,并对比分析有、无遮流板时低滞后刷式密封的泄漏量和刷丝变形。结果表明:遮流板有助于提高低滞后刷式密封的密封效果;带遮流板的低滞后刷式密封泄漏量较小,其泄漏量与保护高度和径向间隙呈正相关,与遮流板长度呈负相关;带遮流板结构可以减小刷丝的最大变形量和等效应力;刷丝所受的气动力和轴向变形量也随压差的增大而增大,其最大变形点发生在靠近后挡板的第一排刷丝尖端。

真丝变形丝加工工艺的研究

通过对常见的三种真丝变形丝的性能和工艺比较,认为三种变形丝性能相仿,但以生丝变形丝的加工工艺具生产可行性,能保证产品质量且成本低。介绍了生丝变形丝的生产设备、正艺参数及其产品开发情况。

涤纶POY真丝复合变形丝与真丝变形丝性能比较的研究

采用一种自制的复合丝变形加工装置,将茧丝束与低旦合成纤维长丝纱进行复合变形,利用合纤丝与真丝间的异收缩效应,强化真丝的变形效果。研究分析了变形温度、变形速度以及定型温度、时间等工艺条件对变形性能效果的影响,得到了优化的变形丝加工工艺条件。在此基础上,比较系统地比较研究了涤纶POY真丝复合变形丝与真丝变形丝的卷曲数、线密度、伸缩卷曲性。

真丝变形丝的开发及其变形原理浅析

本文在采用和研制真丝变形丝的基础上,探索加捻后解捻的真丝变形丝的特性,提出用以开发针织内衣及袜品的价值和前景,分析真丝变形丝的捻丝定形精练等工艺原理.开创了生产具有弹性的真丝变形丝的途径,填补了国内真丝针织研究的一项空白.

浅谈真丝变形丝的筒子精练

真丝变形丝是以生丝为基材,分别将生丝向左右方向施加捻回,赋予一定的形变,通过精练后,在较高温度和压力下进行变形,使真丝成为具有卷曲性和膨松性的变形丝,当织成针织内衣及袜品后,弹性很好。它既不失真丝本身高贵的品质,又改善了普通真丝针织品光亮透薄的不足,代之以丰满、厚实、毛茸的外观,是目前国内真丝针织产品中较先进。

涤纶超细旦丝变形工艺研究

通过大理选择超细旦丝的欠伸比、热箱温度、交络压力等变形工艺，控制合适的假捻张力和卷绕张力，可以制得质量优异的超细旦变形丝。

真丝变形丝针织产品的开发

真丝变形丝是一种新型的蚕丝纤维,它是经过一系列复杂的工序加工制得。此丝具有形状记忆特点,丝的外观与蚕丝熟丝类似,但放在蒸汽等热介质中即恢复记忆功能,成为具有良好的卷曲性和膨松性的弹力真丝。

高功率环境下多丝靶设计及运行考虑

多丝靶被广泛用于束流截面测量,但是常常因为束流功率沉积导致丝被损坏。为了研究不同束流参数以及丝靶设计与丝上温度和丝变形之间的关联,开发了基于后向欧拉法的自适应步长多丝靶温度数值模拟程序,并在离子源平台上开展了由温度导致的多丝靶变形实验。模拟和实验表明:在缺失恒定张力的情况下,温度是导致丝变形的主因。基于我们的模拟计算、实验验证以及操作经验,在丝温度低于1 300 K的情况下,拉丝采用锡焊固定的方式,其结构简单成本低;在高于1 300 K的情况下,采用弹簧张力的固定方式,可以提供恒定的张力,避免丝变形。

考虑刷丝变形的刷式密封流场特性与力学特性流固耦合研究

应用双向流固耦合与动网格技术,建立了考虑刷丝变形的刷式密封流场与力学特性双向流固耦合瞬态三维求解模型.首先应用悬臂梁理论建立了刷丝的力学理论模型,将该流固耦合方法计算结果分别与理论模型和实验结果相互验证,在此基础上,分析了刷式密封的流场特性、刷丝的变形规律与应力特性以及刷式密封的滞后特性.研究结果表明:刷丝在气流力作用下会产生摆振运动,刷丝根部所受的应力也随着刷丝摆振运动而呈振荡变化;刷丝变形增大了刷丝与转子面间隙导致密封泄漏量增大,随着刷丝排数的增加,泄漏量先迅速下降,然后下降速度趋缓,最后趋于稳定;刷式密封随着末排刷丝与后挡板轴向间隙的增大,后挡板处相对压力系数逐渐降低,增加末排刷丝与后挡板的轴向间隙可有效降低滞后效应.

考虑刷丝变形的刷式密封摩擦热效应研究

采用计算流体动力学与有限元分析的方法,数值研究了在考虑刷丝变形时刷式密封的摩擦热效应.结果表明,刷丝在气流和后必板的共同作用下会发生轴向弯曲.末排刷丝与后夹板之间会形成一个间隙;刷丝束与转轴的摩擦产热随着压差和转速的增大而增大;刷丝的最高温度随压差增大呈现先增大后减小的趋势,每种转速下都存在一个临界压差使最高温度达到最大值,临界压差会随着转速升高而增大;最高温度会随着转速的升高而显著增大.

数码印花尼龙6地毯丝的制备与实践

以尼龙6切片为原料进行熔融纺丝及后加工,制备适用于数码印花地毯的尼龙6膨体变形丝(BCF)及其加捻定型丝。结果表明:拉伸温度为190℃,拉伸倍数为2.8倍、膨化变形温度为210℃,可生产出适用于数码印花地毯的尼龙6 BCF;定型选用饱和蒸汽定型原理的定型机,定型温度设在128℃,可生产出性能符合数码印花地毯用的尼龙6加捻定型丝;用该尼龙6加捻定型丝织毯后,毯面丰满、颗粒度好、手感舒服、色泽鲜艳。

111 dtex/144 f涤纶DTY毛丝产生的原因分析及工艺优化

以180 dtex/144 f涤纶预取向丝(POY)为原料,通过加弹生产111 dtex/144 f涤纶拉伸变形丝(DTY),分析DTY生产中毛丝产生的原因,讨论主要工艺参数POY含油率、DTY加工速度、速比(D/Y)、第一热箱温度及拉伸倍数对DTY毛丝降等率的影响。结果表明:在111 dtex/144 f涤纶DTY生产中,POY原丝含油率、DTY加工速度、D/Y对DTY毛丝产生的影响不大,第一热箱温度和拉伸倍数是DTY毛丝产生的主要影响因素;通过对主要工艺参数进行优化后,在POY原丝含油率为0.35%,加工速度为720 m/min,D/Y为1.60,第一热箱温度为189℃,拉伸倍数为1.695时,生产的111 dtex/144 f涤纶DTY产品外观毛丝得到明显改善,毛丝降等率由原来的6.5%左右降低至0.5%左右,产品断裂强度由3.74 cN/dtex增加至3.92 cN/dtex,断裂强度变异系数大幅降低。

常温加弹热箱用聚酯POY长丝界面处理剂TPOY-211SH的应用性能研究

将国产界面处理剂TPOY-211SH应用于熔体直纺144dtex/36f聚酯预取向丝(POY)的生产,系统研究了TPOY-211SH的物化性能及长周期应用性能,并与进口界面处理剂GST-001的性能指标进行对比。结果表明:TPOY-211SH在聚酯POY生产中应用情况良好,其物性指标与进口界面处理剂相当,AA级品率均达到了98.5%;应用TPOY-211SH生产的聚酯POY长丝经常温热箱加弹制得的圆孔75dtex/36f聚酯假捻变形丝(DTY)的物性指标与应用GST-001所得的DTY的性能相当,加弹生产周期35 d,较GST-001延长5 d, TPOY-211SH与GST-001平均满管率、T2异常率和染色M率相当,热箱结焦量和摩擦盘白粉量与进口界面处理剂无差异。

轴承副摩擦生热对实心/空心滚珠丝杠变形影响分析

随着机床滚珠丝杠进给速度的提高,由滚珠丝杠轴承副摩擦产生的热量传递到滚珠丝杠上的热量也越多,同时由于滚珠丝杠轴承端热变形对滚珠丝杠变形的影响也逐渐凸显。为了研究清楚滚珠丝杠受热变形的影响,分析轴承副摩擦生热,并通过实例计算,运用有限元分析软件ANSYS仿真,将计算热流量加载到发热部位,比较实心/空心滚珠丝杠热变形对滚珠丝杠变形的影响,提出带冷却的空心滚珠丝杠可以控制滚珠丝杠热变形的依据,为空心滚珠丝杠热特性研究提出理论依据。

变形丝机多电机同步控制系统

通过分析变形丝机成纱的工艺过程,提出变形丝机对电气控制系统的要求。按变形丝机的要求确立了多电机控制方案,控制系统的组成及工作原理、特点。

刷式密封刷丝变形与振动特性实验

刷式密封刷丝运动变形引起的泄漏损失、刷丝断裂等问题较为突出。本文分析刷式密封刷丝运动变形理论模型,设计搭建刷式密封刷丝变形与振动特性观测实验装置,设计加工了3种周向倾角的低滞后型刷式密封实验件,实验观测并研究刷式密封刷丝轴向变形特性,刷丝吹下效应、刷丝分层和刷丝振动特性,揭示刷式密封刷丝运动状态。研究结果表明,在进出口压比1.5~4工况下,刷式密封刷丝自由端轴向变形量随着压比的增大而近似线性增加,周向倾角对刷丝轴向变形影响不大。刷式密封前排刷丝吹下效应明显强于后排刷丝,随着周向倾角的增大,刷式密封刷丝吹下效应逐渐减弱,在本文研究工况下,周向倾角为50°、55°和60°的刷式密封刷丝最大吹下量分别为0.60、0.45和0.34mm。刷式密封刷丝产生分层现象的主要原因是在气流力的作用下,刷丝束轴向产生变形,刷丝束自由端在不相等的转子表面轴向摩擦力作用下,刷丝束进一步产生不同步的变形量,导致刷丝束出现间隙进而形成刷丝分层现象。刷丝振动主要发生在刷丝密度相对松散的区域,且随着压比的增大而增强,刷丝自由端位移随时间呈振荡变化,其在轴向的振幅大于周向的振幅。