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纱线表面突出物作为纱线的一部分,对纱线外观不匀有着重要影响。纱线外观不规则不仅影响纱线和纺织质量,而且对喷气织机引纬过程也造成了影响。目前,国内外学者对喷气织机的流场特性及其结构优化做了很多研究,但是对于纱线结构对引纬的影响研究较少。 本文在前人的基础上,通过依托ZAX型喷气织机主喷嘴自行设计的纱线牵引力测量装置,结合实验测试和数值模拟方法,对纱线表面突出物进行模拟,从而分析纱线表面突出物对引纬过程中牵引力和纱线直径以及纱线阻力系数的影响,得到如下的结论: (1)建立了含有球状突出物的纱线模型,分析表明当突出物间距足够大,并在相对稳定的流场中时,随着突出物数量的增加,纱线的牵引力也随之增加;随着突出物大小的增加,纱线的牵引力也随之逐渐增加。 (2)通过自行设计的主喷嘴气流纬纱牵引力测试装置,以球状颗粒来模拟纱线的突出物,基于Fluent数值模拟了突出物不同的间距对流场的影响,并通过实验测试验证了这种影响。分析出纱线牵引力大小随着突出物的间距的增加而增加并趋于恒定,主喷嘴的供气压力越大这种现象越明显。 (3)建立了球状和线状突出物模型,实验测定了含球状、线状规则形状的突出物纱线受气流牵引时的牵引力,并与基于FLUENT数值模拟及球状、线状规则体的气流牵引力理论计算所得结果进行了对比,取得了较好的一致性。 (4)通过实验测试和数值模拟验证了规则的球状突出物来模拟不规则的结状突出物,得到了较好的一致性。通过控制突出物间距忽略突出物“破风”效应影响,分析了纱线突出物对纱线直径和纱线阻力系数的影响,发现突出物的大小对纱线阻力系数影响比对纱线直径影响大;突出物的数量对纱线直径影响比纱线阻力系数影响大。