近年来,纳米纤维的制备和性能研究成为众多研究者的研究对象。而离心纺丝方法由于其设备简单、无高压、无污染、产量高等特点而备受关注。离心纺丝的原理是聚合物溶液或熔体在高速旋转的装置中,受到离心力的作用,从喷丝孔中挤出并拉伸成纤维的。它是一种具有工业化应用前景的微纳米纤维制备方法。本课题组基于熔喷非织造理论,提出了气流辅助离心纺丝方法,除离心力外对聚合物丝条再添加气流力,以达到进一步细化纤维的目的。本文对面向气流辅助离心纺丝的圆周排列喷嘴组气体流场进行数值模拟,并通过试验验证模拟结果的合理性;采用正交回归和遗传算法-支持向量机方法对喷嘴组参数进行了优化。本文主要包括以下内容:(1)建立了圆周排列圆形喷嘴组气体流场模型,对气体流场进行了数值模拟,探究了旋转速度对气体速度分布的影响,发现旋转速度增大对气体速度分布的影响较大。使用IFA300型热线风速仪对圆周排列圆形喷嘴组气体流场的速度进行了测量,模拟结果与测量结果吻合较好,证明采用计算流体力学方法研究气流辅助离心纺丝气体流场是可行的。(2)建立了圆周排列环形喷嘴组气体流场模型,对气体流场进行了数值模拟。模拟结果显示,除旋转速度外,喷嘴倾角和喷嘴环宽都是气体速度分布的重要影响因素。应用四元二次正交回归设计对喷嘴组的入口速度、旋转速度、喷嘴倾角和喷嘴环宽进行了优化,得到了优化后的相关参数,即入口速度118 m/s,旋转速度1140 r/min,喷嘴环宽0.8 mm,喷嘴倾角69°。(3)基于圆周排列环形喷嘴组气体流场模型,采用遗传算法-支持向量机方法对圆周排列环形喷嘴组的气体速度进行了预测。通过与岭回归方法的预测结果进行比较,证明了遗传算法-支持向量机方法在预测方面的优越性。应用遗传算法-支持向量机方法对喷嘴组的入口速度、旋转速度、喷嘴倾角和喷嘴环宽进行了优化,优化后参数为入口速度115 m/s,旋转速度440 r/min,喷嘴环宽1 mm,喷嘴倾角62°,最优参数下的气体流场与正交回归优化的气体流场相比有所改善,平均速度更大,速度耗散率更低。综上,本文建立了圆周排列喷嘴组气体流场模型,对气体流场进行了数值模拟和试验测量;应用遗传算法-支持向量机方法对面向气流辅助离心纺丝的圆周排列喷嘴组参数进行了优化,为气流辅助离心纺丝方法的参数优化打下了基础。