拉瓦尔管结构对FDY型吸丝枪性能的影响

为阐明拉瓦尔管结构对FDY型吸丝枪性能的影响,对吸丝枪流场特征进行理论分析,确定其喉部直径与喉部长度。通过改变拉瓦尔管收缩角和扩大角,测定吸丝枪的吸丝张力和压缩空气质量流率,分析收缩角α和扩大角β对吸丝枪吸丝效率的影响,得到合理的拉瓦尔管结构参数:收缩角α为90°,扩大角β为6°。结果表明:合理的收缩角有利于气流加速,并顺利形成较强的涡流,从而提高吸丝效率;合理的扩大角有利于加速拉瓦尔管扩大部位的超音速涡流,减少气流与纱线运行阻力,提高吸丝效率,但扩大角过大,会导致正激波过早出现,气流加速提前结束,动能损失大,导致吸丝效率下降。

国内外吸丝枪的研究进展

介绍了吸丝枪的工作原理及应用性能要求;综述了国内外吸丝枪的研究进展;分析了吸丝枪的现状与不足,通过改变流体分布和提高表面加工精度可以提高吸丝枪的性能;指出今后吸丝枪的研究重点是在气道结构、流体分布、纱线运动形态、材料表面加工精度及其性能的评价方法等系统研究,高性能、低能耗、环保是吸丝枪今后的发展方向。

拉瓦尔管结构对涤纶全拉伸丝吸丝枪流场的影响

为给提高吸丝枪性能提供技术支持,使用CFX 12.1软件对具有不同拉瓦尔管结构的吸丝枪内部流场进行模拟,分析了流场分布与吸丝性能之间的关系,阐明了拉瓦尔管结构对吸丝枪性能的影响机制。模拟结果和实验结果相吻合,合理的拉瓦尔参数为收缩角α=90°,扩大角β=6°。合理的收缩角有利于气流在拉瓦尔管中平稳加速,减少返流与乱流,并避免产生强烈的正激波,减少动能损失,从而提高吸丝效率;合理的扩大角能使吸丝枪内气流速度周向分量和高速高密气流区域长度适中,增加空气对纱线的拖曳力,减小管壁对纱线的摩擦力,降低正激波产生的动能损失,提高吸丝效率。

FDY吸丝枪喷嘴结构设计

吸丝枪是一种以压缩空气为动力的流体机械,其空气流路直接影响到流体分布,从而影响到吸丝枪的性能。为了阐明喷嘴结构对吸丝枪性能的影响,设计制作了16种喷嘴,测定了其吸丝张力、能耗,分析了吸丝效率,得到了最佳的喷嘴结构参数:压缩空气进入孔孔数N=3、孔径d=1.6 mm、角度φ=150°、喷嘴扩大角角度θ=60°。结果表明:喷嘴结构设计中N、d、φ对吸丝枪性能有显著影响;采用吸丝效率(吸丝张力与空气流量比值)来评价吸丝枪性能更加合理。

超高速纺丝吸丝枪吸丝效率影响因素的研究

为了阐明生产条件和纱线规格对吸丝枪吸丝效率的影响,测试了不同纱线种类、纱线喂入速度v和供气压力(表压)p下吸丝枪的吸丝张力F和压缩空气质量流率G,分析了这些因素对吸丝枪吸丝效率η(η=F/G)的影响机理,得到如下结果:p一定时,随着v的增加,F和η减小;v一定时,随着p的增大,F增大,但η下降;相同规格的全牵伸丝(FDY)比拉伸变形丝(DTY)的F和η大;同一种类纱线,线密度越大,F和η越大。研究表明:不同的产品品种和生产条件,应该合理选择吸丝枪并选用合适的供气压力,从而提高生产效率,降低能耗。

喷孔结构对FDY型吸丝枪流场影响的数值模拟分析

使用软件CFX 12.1对具有不同喷孔结构的吸丝枪内部流场进行模拟,分析了流场分布与吸丝性能之间的关系,阐明喷孔结构对吸丝枪性能的影响机制,得到合理的结构参数:喷孔数N为3,孔径d为2.0 mm,喷孔角度为75°。结果表明:增加喷孔数减少了喷出气流的自由扩散,增强其方向性,提高枪内管壁附近空气密度和空气周向速度分量,从而提高吸丝力;过大的喷孔数增加了喷出气流间的冲突,减小了吸丝力;合理的孔径有利于强烈涡流的形成,并避免正激波的产生,提高了吸丝力;喷孔角度主要控制空气周向速度分量的大小,引起涡流强度变化,从而改变吸丝力;吸丝效率和气流分布密切相关,尤其是空气周向速度分量影响最大;正激波的产生不利于吸丝力的提高,应尽量避免。