纤维在转杯纺纱器关键部件中的运动特性研究

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1、ZSTUZhejiangSci-TechUniversity硕士学位论文Master’sThesis中文论文题目:纤维在转杯纺纱器关键部件中的运动特性研究英文论文题目：StudyontheMovementCharacteristicsofFiberinKeyPartsoftheRotorSpinningUnit学科专业：机械工程作者姓名：朱世赫指导教师：金玉珍完成日期：2018年4月19日浙江理工大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：朱世＃＼＇签字日期：年６月Ｓ日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江理工大学可以将学位论文的全部或部分内溶编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学

3、位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名？：＾世＇签字日期：別８年Ｇ月Ｓ日导师签名：签字日期：＞＼ｔ年４月ｒ日纤维在转杯纺纱器关键部件中的运动特性研究StudyontheMovementCharacteristicsofFiberinKeyPartsoftheRotorSpinningUnit浙江理工大学硕士学位论文纤维在转杯纺纱器关键部件中的运动特性研究摘要转杯纺纱是一种利用气流的自由端纺纱。虽然转杯纺纱在生产中已有应用，但转杯纱在生产中容易产生断头，且纱线强力低。为充分认识其机理，它涉及到的纤维—气流耦合问题需要进一步

4、的研究。转杯纺纱器主要由分梳装置，纤维输送通道和转杯等关键部件组成。基于纤维输送的过程，本文主要围绕纤维在分梳辊、纤维输送通道、转杯内的运动特性展开研究。首先，建立二维分梳装置的模型，研究了分梳装置的内流场特性，并应用DPM模拟分梳装置的除杂过程，并重新设计了分梳装置的结构。然后使用浸没边界—格子Boltzmann法（IB-LBM）对纤维在纤维输送通道内的运动变形进行模拟。接着，建立转杯的三维模型探究转杯内纤维运动特性，探究了转杯转速和滑移面倾角对纤维运动的影响。最后，搭建实验台验证了部分数值模拟结果。本文研究形成的主要结论如下：1.分梳辊转速和出口

5、处负压对轴线方向涡的长度几乎没有影响。纤维输送的有效区域随着分梳辊转速的增加而减小，随纤维输送通道出口负压绝对值的增大而增大。负压越大，越有利于纤维的输送。此外，不同分梳辊转速对不同粒径杂质颗粒的去除效果不同。2.初始是波浪形的纤维在输送的过程中会产生不同程度的变形。两根纤维间的距离越近，纤维变形越大。分梳纤维后应设法保证纤维之间的距离不能过小，如采取减小分梳辊的转速，增大纤维输送通道等方法，减小对纤维输送的不利因素。此外，两根纤维形态上整体表现出近似相同的形态。3.转杯高速旋转产生的较薄的速度边界将纤维瞬时加速，纤维碰撞到滑移面后会增加转杯轴承和转

6、子本身的振动和磨损。凝聚槽内纤维的分布与转杯速度密切相关。在其他参数不变的情况下，转杯转速越高，纤维环越长越薄。滑移面倾角越大，滑移面上纤维的分布越集中。关键词：转杯纺；分梳辊；纤维运动；转杯；浸没边界—格子Boltzmann法I浙江理工大学硕士学位论文纤维在转杯纺纱器关键部件中的运动特性研究AbstractRotorspinningisanopen-endspinningmethodusingairasworkingmedium.Althoughtherotorspinninghasbeenusedinindustrialproduction,br

7、okenendsareeasytoappearinproduction.Andthestrengthofyarnislow.Inordertofullyunderstanditsmechanism,itisnecessarytoconductafurtherstudyoffiber-airflowinteractionrelatedtoit.Therotorspinningunitmainlyconsistsofanopeningunit,afibertransferchannelandarotorcup.Theyarekeypartsinthero

8、torspinningunit,whichaffectthequalityofrotoryarn.Based