紧密纺大风机系统的研发与设计

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1、摘要紧密纺技术是基于传统环锭纺纱的一种新型环锭纺纱技术，主要有气流集聚型和机械集聚型两种。目前国内应用得最多的是仿绪森的气流集聚型紧密纺系统。这种类型的紧密纺集聚区风压是靠小风机来提供的，目前的趋势是开发紧密纺大风机系统，利用一台大风机统一给能供负压。本课题针对实验室已有的紧密纺大风机系统，运用三维建模软件GAMBIT建立其几何模型，根据棉纺织厂的实际生产中的负压式紧密纺细纱机所需的工艺条件设置流场模型的边界条件，使用CFD软件FLUENT对系统内部流场进行三维仿真模拟，将其与实际试验结果做对比，验证其可行性。基本实现了对内部流场特性的研究，直观

2、地展示了内部流场的压强分布与变化规律。在此基础上，综合运用流体力学的基本原理，分析流场情况与规律，并用建模仿真技术对理论计算改进的系统进行验证，基本达到机构三维模拟改进的目的。结果表明：为了实现入流口气压一致，必须实现在主风道的气压降保持在较低的范围，并减少支管处能量损耗，在二级支管与次风道连接处需改进入口条件；利用CFD技术对紧密纺大风机系统内部流场进行模拟计算，得到的流场结果与实际值基本符合。综合运用流体力学的基本原理，分析流场情况与规律，在原系统基础上做三处改进：主风道截面形状的改进；支管与主风道连接处的改进；二级支管处的改进。并用建模仿真

3、技术对理论计算改进的系统进行验证，达到机构改进的目的。为以后大风机系统的进一步完善，直至最终完全市场化，取代现有的小风机系统打下基础。加快紧密纺国产化改造和产品开发，对保持和提升我国纺织业在国际纺织品市场的重要地位具有积极意义。关键词：紧密纺；牛顿流体；CFD)节点；网格；紊流；大风机系统AbstractCompactspinningisamodifiedringspinningprocess，whichcanbedividedintopneumaticcompactingandunpneumaticcompacting．Pneumaticcom

4、pactingwhosewindpressureofagglomerationzoneissuppliedbysmallblowersystemisintroducedbyalmostalldomesticspinningfactoriesrecently．Asaresult，somecompaniesbegintodevelopinglargeblowersystem．Inthispaper,the3-DsoftwareofGAMBITistobeaimedatthelargeblowersysteminourlaboratory．Seting

5、theboundaryconditionsofthelargeblowersystemincompactspinningofthetextilefactory,theexperimentationofthelargeblowersystemofCompactSpinningiscomparedwiththesimulationforwhetheritisworkable．the3-DturbulentflowofTheFDFofCompactSpinningwassimulatednumericallybythe3一DsoftwareofGAMB

6、ITandCFDsot蕾wareofFLUENT．Theflowruleandpressuredistributionofinternalflowfieldwasobtainedbytheanalysisofthecharacteristicoftheflow．Theresultindicatesthatthevariationofthepressureinthemainpipemustbemaintainedfortheequivalentofthein-lets．Toomuchenergywastageinthesidetube．Thejoi

7、nofthesecond·classinletsandthesecondarypipemustbeimproved．ApplyingCFDtechnologyto3-DvaluesimulationoftheFDFofCompactSpinning,theobtainedresultofsimulationisagreedwithactualcondition。Comprehensivelyusingthefundamentaltheorem，analyzingtheFDFandtheregularpattern，tosolvetheproble

8、moftheconsumptionofthepipe．Threeimprovementsaredoneduetotheoriginals