传统环锭纺工艺成熟,纱线质量稳定,是纱线生产中最核心、占比例最大的纺纱形式。直到今天为止,尽管出现多种新型的纺纱方式,但环锭纺依然是衡量其他类型纱线质量的标准。纱线毛羽是影响纱线质量的重要因素之一,由于加捻三角区的存在,环锭纺始终无法解决毛羽问题。实际生产中,虽然采用烧毛等方式来减少纱线毛羽,但只能减少毛羽的长度,不能减少毛羽的数量。针对毛羽问题,专家们经过分析、研究、试验,找到了一种新的行之有效的解决方法——紧密集聚纺纱技术。基于传统环锭细纱机纺纱原理发展而成的紧密集聚纺纱技术成功解决了成纱毛羽问题,纱线毛羽得到了大幅度的降低。德国青泽公司研发的钻孔皮圈型紧密集聚纺纱系统是目前紧密集聚纺纱系统的四种类型之一。其原理是在传统环锭纺细纱机前罗拉钳口处加装了一套钻孔皮圈和第四罗拉的集聚系统,可以纺制环锭纺技术所覆盖的所有纤维原料,因此得到广泛的运用。目前,对钻孔皮圈型紧密集聚系统的研究主要集中在实验研究成纱工艺对纱线结构、性能的影响及与其他紧密集聚纺纱系统的对比。为了更好的了解其集聚机理及纱线结构性能,本文建立了钻孔皮圈型紧密集聚纺纱系统集聚区域流场模型,对集聚区域三维流场流动特征、单纤维运动轨迹进行模拟,并对单纤维在集聚过程中的受力情况进行分析。具体内容及结论如下:(1)建立钻孔皮圈型紧密集聚纺纱装置的计算流体动力学模型。运用Gambit软件,按照钻孔皮圈型紧密集聚纺纱装置的真实尺寸进行简图的绘制,并对简图进行网格的划分,得到装置的三维流场模拟区域网格生成图;(2)集聚区域内三维流场的迭代计算。运用Fluent应用软件,对Gambit绘制的简图进行集聚区域流体动力学三维流场的迭代计算,得到集聚区域内流场的流速、压强等参数;(3)集聚过程中单纤维运动轨迹模拟。运用Matlab应用程序,对所得的流场速度数据进行差值处理,编制程序进行集聚区域流场速度的模拟及在流场作用下单纤维集聚过程的模拟,得到流场速度Matlab差值图和单纤维的运动轨迹模拟图;(4)集聚过程中单纤维的受力分析。运用动力学原理,对单纤维在集聚过程中所受到的力进行运动学或力学分析;(5)钻孔皮圈型紧密集聚纺成纱性能分析及其与传统环锭纺成纱性能的比较。在钻孔皮圈型紧密集聚纺纱系统和传统环锭纺纱系统上纺制相应的纱线,分别对其成纱性能进行分析,以及它们间的比较。综上,便能比较透彻的了解钻孔皮圈型紧密集聚纺纱技术的集聚机理及成纱性能。