狭缝式牵伸器牵伸机理研究

论文摘要

本文简要的对纺粘生产线做了工程背景介绍,阐述了牵伸器在纺粘技术中的重要性,指出牵伸器气体流场计算的必要性和迫切性。根据实际生产设备,建立了初始数值模型。为了更好的模拟流场,选择带旋流修正的K-ε湍流模型来计算。同时也运用工程理论对该模型进行了计算。将结果和实测数据进行比较分析,得出了针对本数值模型K-ε模型的缺点:计算量大,从而限制了网格的细划分,进而导致计算结果粗劣。针对K-ε模型的缺点,改良了数值模型,删掉模型中的需要带旋流修正的K-ε湍流模型计算的部分,选择计算用的湍流模型为S-A模型。改良后的模型计算结果比初始模型的算结果更精确,并且可以被工程应用接受。这表明常用在外流计算中的S-A湍流模型在内流计算中仍具有较高的精度,数值稳定性和效率。将结果与实测数据进行分析对比,得到了简易测试牵伸器性能的方法。在用气体动力学分析数值模型基础上,运用S-A模型对改变各种参数的牵伸器进行计算。通过讨论各种参数与牵伸器气流参数特性之间的关系,为研究各种几何参数与牵伸器气流参数对牵伸器性能影响建立了一种理论根据,并在结合工程实际的基础上把这种理论用于牵伸器优化。最后总结了在研究过程中的一些关于流体计算和网格划分经验,并提出了后续工作的方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1. 1 工程背景简介
• 1. 2 狭缝式牵伸器工作原理
• 1. 3 国内外研究概况
• 2 初始模型建立和结果检验
• 2. 1 Fluent模型的建立和计算
• 2. 1. 1 基本控制方程
• 2. 1. 2 Fluent求解器及计算原理
• 2. 1. 3 带旋流修正的K-ε模型
• 2. 1. 4 实测数据处理
• 2. 1. 5 建模计算
• 2. 2 牵伸器工程数值计算
• 2. 2. 1 气体动力学函数
• 2. 2. 2 气体牵伸器的计算
• 2. 3 比较分析结果并改进模型
• 3 改进建模计算
• 3. 1 Spalart-Allmaras湍流模型
• 3. 2 建模
• 3. 3 计算
• 3. 4 结果分析
• 4 优化设计牵伸器
• 4. 1 改变D（引射段的长度）
• 4. 2 改变E（牵伸段的长度）
• 4. 3 改变A（丝入口宽度）、B（压力喉部宽度）、C（出口宽度）
• 4. 3. 1 参数对牵伸能力影响的分析
• 4. 3. 2 参数对牵伸效率影响的分析
• 4. 4 综合分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
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