喷气织机主喷嘴气流引纬三维数值模拟分析

论文摘要

本文在总结国内外研究的基础上,运用CFD(Computational Fluid Dynamics)理论对喷气织机主喷嘴引纬气流进行完整的三维分析,并针对不同的喷嘴芯参数进行相应的数值模拟,并比较其优缺点,得出较佳的参数组合以指导生产实践起到节省人力、物力和财力的作用。本论文由以下几方面研究构成。1.在本文第一章,介绍喷气织机主喷嘴气流引纬的过程,并介绍主喷嘴结构和从流体力学的角度介绍引纬气流的特性,然后介绍本课题的研究意义。2.在第二章,运用流体动力学原理建立喷气织机主喷嘴气流引纬流场的数值模型。3.在第三章,运用三维建模软件Pro/e建立主喷嘴的三维模型,并运用Hypermesh软件划分引纬流场的网格,然后将划分好的网格文件导入Fluent专用的前处理软件Gambit设定边界条件。4.在第四章,运用Fluent软件对所建立的几何模型进行数值模拟,并将模拟结果与实验值相比较,取得一致,验证了采用Fluent模拟喷气织机主喷嘴三维气流引纬流场的可行性。5.在本文第五章,运用Fluent软件对具有不同喷嘴芯整流槽数目、导纱孔直径和喷嘴芯出口到导纱槽距离,采用不同的供气压力时进行数值模拟,并比较不同主喷嘴结构和供气压力组合的优越性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 喷气织机主喷嘴简介
• 1.2.1 喷气织机主喷嘴的作用
• 1.2.2 喷气织机主喷嘴的结构
• 1.3 引纬所用气流的特性
• 1.3.1 空气流动的一般特征
• 1.3.2 空气紊流的特征
• 1.3.3 异形筘式喷气织机引纬气流参数
• 1.4 研究的意义
• 第二章 控制方程及湍流模型
• 2.1 控制方程
• 2.2 湍流方程
• 2.3 湍流模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 主喷嘴三维模型建立及网格划分
• 3.1 三维模型的建立
• 3.2 网格模型的建立
• 3.2.1 Hypermesh 软件简介
• 3.2.2 网格划分
• 3.3 边界条件设置
• 3.3.1 Gambit 软件简介
• 3.4 本章小结
• 第四章 数值模拟
• 4.1 计算流体动力学简介
• 4.2 计算流体动力学的工作步骤
• 4.3 FLUENT 软件设置
• 4.4 导入网格
• 4.4.1 配置求解器
• 4.4.2 工作压力的设置
• 4.4.3 粘性模型设置
• 4.4.4 材料的设置
• 4.4.5 边界条件设置
• 4.5 数值模拟与实验验证
• 4.6 本章小结
• 第五章 主喷嘴参数改变对主喷嘴性能影响的研究
• 5.1 衡量喷气织机主喷嘴工作性能的主喷嘴结构因素
• 5.1.1 喷气织机主喷嘴的作用
• 5.1.2 主喷嘴工作性能衡量标准
• 5.2 不同喷嘴芯整流槽数目对主喷嘴性能影响
• 5.3 N=8 时的分析情况
• 5.3.1 改变供气压力
• 5.3.2 改变喷嘴芯导纱孔孔径
• 5.3.3 改变喷嘴芯出口到整流槽的距离
• 5.4 N=10 时的分析情况
• 5.4.1 改变供气压力
• 5.4.2 改变内径
• 5.4.3 改变喷嘴芯出口到整流槽的距离
• 5.5 N=12 时的分析情况
• 5.5.1 改变供气压力
• 5.5.2 改变喷嘴芯导纱槽内径
• 5.5.3 改变喷嘴芯出口到整流槽的距离
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与建议
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作建议
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间撰写的论文
• 致谢