基于瞬态流场仿真技术的捻接过程分析及实验验证

【摘要】随着国民经济的发展与人民生活水平的不断提高，高质量无结纱的需求也在不断扩大。空气捻接器是一种用于纤维捻接的气动装置，其性能直接影响到捻成纱质量，并对后续生产工序起关键性作用。空气捻接技术利用压缩空气将两段纱头先退捻，后加捻，最终实现无结连接，是纺织工业中生产无结纱的先进技术。正确的纱头退捻和加捻对捻成纱的强力和外观影响显著，而退捻和加捻效果主要是由退捻气压、退捻气流作用时间、加捻气流持续时间以及纱头叠合长度等捻接工艺参数决定。本文首先阐述纤维捻接过程在纱线准备环节中的重要性，对不同纤维接合方式进行了详细对比，并引入空气捻接技术的应用背景，分析国内外在捻接腔体、涡流喷嘴等相关领域的一些气流技术的研究方法与进程，提出研究和发展空气捻接技术的重要意义。其次，对加捻腔进行三维几何建模与计算网格划分，采用CFD方法对其内部流场进行分析。分析气流在加捻腔内完成建立、发展和稳定的瞬态流动过程，研究气体压力场、速度场等相关物理量的分布规律，探索气流对纱线加捻的作用机制，为实验过程纱头加捻效果的评估提供理论参考。再次，为了验证数值仿真的有效性，基于等温容器放气法建立空气捻接器工作试验台，研究了入口空气气压、退捻气流作用时间、加捻气流持续时间以及纱头叠合长度等关键因素对纤维捻接过程的工作时间、气体消耗量及瞬态流量等特性的影响，并获取退捻纱头和捻成纱样本。最后，分析不同退捻工艺参数条件下的退捻纱头状态，以及其对捻成纱接头质量的影响。并基于响应曲面法，运用Minitab软件对纱线加捻效果进行试验研究。建立了捻接强力保持率与加捻气压、加捻时间、纱头叠合长度这三个显著性影响因素之间的数学模型，分析各因素对捻成纱强力的交互影响规律并进行参数优化，为提高纱线捻接质量提供了理论和实践指导意义。
【作者】陈琳荣；
【导师】吴震宇；
【作者基本信息】浙江理工大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】瞬态流场；数值仿真；捻接试验；响应曲面法；

【参考文献】
[1]樊昕.唐人文集宋代生存状况研究[D].扬州大学,中国古代文学,2014,博士.
[2]曹卫.大容积敞车车体侧墙变形控制工艺研究[D].西南交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[3]刘博.企业智力资本、吸收能力和创新绩效间关系的实证研究[D].吉林大学,企业管理,2013,硕士.
[4]徐丹宁.迭代序列的强收敛定理与多值映射的不动点存在定理[D].西南大学,应用数学,2013,硕士.
[5]王瑾辉.航海英语中的对话分析[D].大连海事大学,外国语言学与应用语言学,2013,硕士.
[6]马瑾瑜.B_(32)及金属缀饰硼片的结构与储氢性能预测[D].河北师范大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[7]李大权.胃癌敏感药物序贯化疗的研究[D].广西医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[8]靳志宏,陈贞,李向军,刘颖.考虑切换时间的多品种印刷电路板表面贴装生产线调度优化[J].控制与决策,2011,01:10-16.
[9]刘硕.托勒密王朝对埃及的宗教政策[D].河北师范大学,世界史,2012,硕士.
[10]高新亮.非小细胞肺癌合并孤立性肾上腺转移手术疗效的系统回顾及pooled分析[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[11]潘步升.中学数学课堂教学应用“餐桌式”教学模式的研究[D].延安大学,学科数学,2014,硕士.
[12]编辑部.苏州纳米所电化学法高产率制备石墨烯研究获进展[J].粉末冶金工业,2014,04:39.
[13]冯鑫.配位储氢化合物LiAlH_4及复合体系放氢性能的研究[D].长安大学,材料学,2013,硕士.
[14]阎威武,常俊林,邵惠鹤.一种贝叶斯证据框架下支持向量机建模方法的研究[J].控制与决策,2004,05:525-528+533.
[15]李春旺.A石化公司仓储管理研究[D].大连理工大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[16]石少权.小鼠卵母细胞体外成熟培养及体外受精研究[D].重庆医科大学,妇产科学,2004,硕士.
[17]李炬聪.晚期糖基化终产物受体与视网膜母细胞瘤蛋白的相互作用对前列腺癌增殖的影响及机制研究[D].南方医科大学,泌尿外科,2012,硕士.
[18]徐桂丽.非小细胞肺癌中TGFβRI基因异常表达的microRNA调控机制[D].苏州大学,遗传学,2014,硕士.
[19]马桂芳.顾准经济思想研究[D].上海社会科学院,经济思想史,2012,硕士.
[20]林芳万.JS型动筛式隔膜跳汰机跳汰特性理论探讨[J].有色金属(选矿部分).1993(04)
[21]王晓丹.论我国网络广告的问题及其法律监管[D].华中科技大学,法律,2013,硕士.
[22]宋英辉.我国服装行业上市公司存货管理研究[D].河北大学,会计学,2014,硕士.
[23]姜科.诱导结晶法回收和去除氟化盐工业废水中的氟[D].中南大学,冶金工程,2014,博士.
[24]唐海华,黄春雷,丁杰.混合式抽水蓄能电站优化调度策略[J].电力系统自动化,2011,21:40-45.
[25]于凌宇.世界片式元器件的发展与管理技术[J].世界电子元器件.1998(01)
[26]赵亮.论中国写意人物画的意向造型[D].河北师范大学,美术,2013,硕士.
[27]薛昆仑.基于达芬奇技术的H.264视频编码器的优化与实现[D].华中科技大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[28]杉丹.浅析莫扎特《G大调长笛协奏曲》的音乐风格与演奏技巧[D].中央音乐学院,长笛演奏,2012,硕士.
[29]樊奕辰.近红外无创生化分析中模型稳健性研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）,光学工程,2012,硕士.
[30]张海.关联规则挖掘算法研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2010,硕士.
[31]徐珊珊.特殊图类中子图的度和与路圈性质[D].山东师范大学,应用数学,2013,硕士.
[32]徐昊,马进,付红军,胡扬宇,孙素琴.负荷模型不确定性对多机系统小扰动稳定的影响分析[J].电力系统自动化,2010,21:17-20.
[33]孙峰.现实主义水墨人物画浅析[D].中央美术学院,美术学,2013,硕士.
[34]吴妙茹.新课程改革背景下高中英语教师教学信念研究[D].西安外国语大学,课程与教学论,2014,硕士.
[35]张华伟.基于B/S的车辆监控系统设计与实现[D].山东大学,机械电子工程,2013,硕士.
[36]刘喜建.网络环境下的著作权合理使用制度探究[D].中南民族大学,法律,2013,硕士.
[37]范迎明.基于CAD技术图解工程静力学的研究[D].华东理工大学,机械设计及理论,2014,硕士.
[38]王伟.KT-10型调速器及其应用[J].有色金属(选矿部分).1996(04)
[39]崔全江.醇溶性商用聚合物修饰透明阴极的倒装聚合物太阳能电池[D].哈尔滨工业大学,材料加工工程,2013,硕士.
[40]槐瑞托.大鼠孤束核向中脑导水管周围灰质的直接和间接投射[D].河北师范大学,动物学,2004,硕士.
[41]宋晓婧.中国皮影艺术形式在我国幼儿书籍装帧设计中的研究与应用[D].中原工学院,设计艺术,2012,硕士.
[42]白亚文.WBAN唤醒接收机[D].北京交通大学,2014.
[43]汪宇承.世界优秀速滑运动员起跑技术的生物力学研究[D].吉林大学,运动人体科学,2014,硕士.
[44]牛钊峰.乌司他丁和奥曲肽对急性重症胰腺炎患者治疗作用的临床研究[D].山西医科大学,外科学,2013,硕士.
[45]李甜.柴可夫斯基《G大调第二钢琴协奏曲》的创作特色及艺术表现分析[D].西安音乐学院,钢琴演奏,2013,硕士.
[46]刘杨兵.基于集群环境的作业管理中间件的研究与实现[D].湖南大学,软件工程,2014,硕士.
[47]李胜利.厦门东方时代广场结构分析与设计[D].重庆大学,结构工程,2003,硕士.
[48]李巧巧.大学毕业生就业质量评价指标体系研究[D].东北师范大学,劳动经济学,2012,硕士.
[49]陈康,吴国忱,印兴耀,黄鹏亮,朱冬临.基于反射率法的TTI介质正演模拟[J].石油地球物理勘探,2013,05:717-727+671+854.
[50]鲍丽红.综合信息系统集成平台开发研究[D].西南交通大学,2004.