無(wú)紡織布噴熔射流托網(wǎng)表面流場(chǎng)特性分析研究.pdf

1、噴熔生產(chǎn)技術(shù)依靠高速氣流作用將熔融態(tài)聚合物拉伸細(xì)化成纖維，然后纖維又在氣流作用下隨機(jī)落在接收裝置上形成纖維網(wǎng)即無(wú)紡布。噴熔技術(shù)以能生產(chǎn)超細(xì)纖維無(wú)紡布而受到廣泛關(guān)注，以往的研究主要針對(duì)纖維進(jìn)行了聚合物拉伸機(jī)理的理論研究和相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究，而針對(duì)噴熔裝置內(nèi)的流場(chǎng)特性研究較少。由于噴熔技術(shù)屬于一步法生產(chǎn)技術(shù)，最終產(chǎn)品是無(wú)紡布而非單根纖維，因此纖維網(wǎng)的孔隙結(jié)構(gòu)、孔徑大小以及均勻性等結(jié)構(gòu)特性顯得更為重要，在很大程度上影響了無(wú)紡布性能。為此本文以1.

2、6m噴熔裝置為例，對(duì)噴熔過(guò)程中裝置內(nèi)流場(chǎng)進(jìn)行了理論分析，數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)研究。該研究不僅使噴熔工藝?yán)碚摳呌谕暾覍?duì)通過(guò)控制流場(chǎng)提高無(wú)紡布質(zhì)量具有良好的理論指導(dǎo)意義。 本文的研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，在分析粘性不可壓流動(dòng)數(shù)值求解的基本理論和方法的基礎(chǔ)上，基于RANS方程、輔以尼k-ε湍流模型、將有限元和有限體積法結(jié)合起來(lái)與全隱式多網(wǎng)格耦合求解，提出了噴熔裝置內(nèi)部風(fēng)場(chǎng)流動(dòng)三維定常湍流流動(dòng)的數(shù)值方法。 然

3、后，根據(jù)噴熔裝置的幾何形狀特點(diǎn)，采用比例網(wǎng)格技術(shù)對(duì)噴熔裝置各部分進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到了高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，對(duì)噴熔裝置在不同工況下進(jìn)行了三維粘性定常流動(dòng)數(shù)值模擬。 最后根據(jù)模型相似理論，制作比尺為3：1的有機(jī)玻璃模型，使用90N10型熱線風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)(HFA)，參考數(shù)值模擬工況對(duì)噴熔裝置風(fēng)場(chǎng)流動(dòng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 以上工作彼此驗(yàn)證，補(bǔ)充和完善。數(shù)值模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果基本一致，吸風(fēng)裝置工作狀態(tài)對(duì)托網(wǎng)板上方流場(chǎng)有重要影響。隨著