CN104711748A - 一种喷气织机节能辅助喷嘴工艺参数调整方法 - Google Patents
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Abstract
为了减少辅助喷嘴带来的耗气量，本发明通过一系列测试，利用Fluent借助计算流体动力学的分析方法分析辅助喷嘴流场，分别分析了喷孔直径、喷射角、过渡区长度、喷孔直径四个结构参数对辅助喷嘴流场特性的影响,在此基础上设计了正交试验方案,通过对各方案的数值模拟及其结果分析,并分别分析了喷孔直径、喷射角、过渡区长度、喷孔直径四个结构参数对辅助喷嘴流场特性的影响,在此基础上设计了正交试验方案,通过对各方案的数值模拟及其结果分析,得出了一组具有较好射流特性的辅助喷嘴以减少耗气量。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷气织机辅助喷嘴工艺参数的调整,通过模拟试验进行计算，并根据实际测试，采用该种工艺参数配置可以降低喷气织机耗气量5%以上。
背景技术
喷嘴是喷气织机的关键部件,其性能好坏直接影响着喷气织机的工作效率及织物的质量,被誉为喷气织机的“心脏”。
辅助喷嘴的喷孔有多种形式,一般根据其喷孔的数目和形状分为圆形孔和非圆形孔两大类。圆形孔中又可分成单孔、双孔、五孔、七孔、九孔、十九孔、二十一孔等;非圆形孔中又可分为矩形孔、星型孔等。目前,以日本机型为代表的亚洲机型多采用单孔和少孔,如津田夠、丰田、尼桑等公司的喷气织机多采用此种孔型;以必佳乐机型为代表的欧洲机型多采用多孔和异型孔,如苏尔寿、必佳乐、舒美特、多尼尔等公司的喷气织机多采用七孔、九孔、十九孔等,有时也采用矩形孔和星型孔等异型孔。
现代新型喷气织机的幅宽已达540cm,纬纱自主喷嘴喷出引入箱槽后,主要依靠辅助喷嘴高速气流来穿越梭口,故沿幅宽方向一般布置30~50个辅助喷嘴,为耗气大户,为适应日益增加的织机车速和幅宽,对辅助喷嘴工艺参数进行优化,减小织机能耗已非常必要,国内外的研究热点也聚于此。
发明内容
辅助喷嘴的主要供气压力为0.3MPa,且不同供气压力条件下,各结构参数对辅助喷嘴的流场性质影响相似。本文以0.3MPa为例分析各参数改变对辅助喷嘴流场性质的影响和结构参数的优化。
供气压力为0.3MPa时,采用单孔辅助喷嘴，随着辅助喷嘴喷孔直径的不断增大,辅助喷嘴气耗量不断增加,这是由于喷孔直径增加,单位时间内气体流量则越大,喷孔直径每增加0.05mm,气耗量增加约11.8%。在满足正常引纬的需求下,应尽量降低辅助喷嘴气耗量,以减少能耗。且随着喷孔直径的增加,辅助喷嘴自由射流中心区速度越大,速度等值线直径越大,当喷孔直径为1.6mm时,其最大出口风速达436m/s,距出口40mm截面的射流中心区速度达121m/s,大于80m/s的等效圆直径达3.5mm,均高于其它喷孔直径的辅助喷嘴。
随着喷射角的增加,辅助喷嘴气耗量逐渐减小,但当喷射角为4°、5°和6°时,气耗量较小,且相差不大。但喷射角为4°时辅助喷嘴射流中心区速度较高,且集束性好,因此,综合考虑织机能耗、织物质量和引综效率等因素,辅助喷嘴喷射角为4°最佳。
随着过渡区长度的增加,辅助喷嘴自由射流中心区速度变化不大,其幅度小于l0m/s,等效圆直径分布亦相差不大,气流速度大于l00m/s的等效圆直径为2.5mm左右,可见过渡区长度对辅助喷嘴流场影响不大。
随着过渡区长度的增加,辅助喷嘴气耗量无明显变化规律,总体差别不大,过渡区长度为6mm和9mm时最低。综合考虑织机能耗、织物质量和引祎效率等因素,辅助喷嘴过渡区长度为10mm最佳。
随着入口直径的增加,辅助喷嘴自由射流中心区速度变化不大,变化幅度约为l0m/s,速度等效圆直径分布亦相差不大,入口直径为3.2mm时,流速大于l00m/s的等效圆直径为2.9mm左右,其它均为2.5mm左右,可见入口直径的改变对辅助喷嘴气流特性影响不大。
各因素对所选的考察指标距的影响程度由大到小依次为喷孔直径＞过渡区长度＞喷射角＞入口直径，得出综合最佳方案为D=3.0mm.d=1.59mm α=4°L=14mm；只考虑气耗量指标的试验方案及数值模拟结果可得D=3.2mm.d=1.45mm α=4°L=14mm。
附图说明
图1辅助喷嘴结构图。
Claims (2)
1.本发明涉及一种喷气织机节能辅助喷嘴工艺参数调整方法，其特征是: 喷嘴的入口直径D=3.2mm、喷孔直径d=1.45mm 、喷射角a=4°、过渡区长度l=14mm,；综合最佳为D=3.0mm、d=1.59mm 、α=4°、L=14mm。
2.根据权利要求1所述方法，其特征是：能够比其他工艺方法节约能耗5%以上。
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