旋转湍流场作用下气流与纤维间的耦合机理研究
批准号:
51976200
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
金玉珍
依托单位:
学科分类:
内流流体力学
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
金玉珍
中文摘要
转杯纺纱过程中的气流-纤维间耦合运动是极其复杂,但也是影响转杯纺纱机效率和最终纱线性能的重要因素。目前转杯纺纱器在设计和应用过程中很少从气动角度来考虑纤维在高速旋转气流内的运动特性及其影响。 由于纤维运动难以描述,高速旋转流场内部流动复杂,纱线性能参数与流场流动参数、关键零部件几何结构参数之间的关系不明确等这些关键技术问题一直未能很好的解决,制约着高性能转杯纺纱器的研制和应用。本研究拟以转杯纺纱机的纺纱器内纤维与旋转气流间耦合运动为研究对象,通过数值计算、性能试验等手段,建立纤维在湍流中运动的数理模型和两相耦合流动计算方法,分析高速旋转湍流场特性,揭示纤维在高速旋转湍流场中的运动规律,建立纱线表征特性(强力、毛羽、耐磨性和条干均匀度)、旋转湍流场流动参数(压力脉动、湍流强度、湍流涡量)和纺纱器关键零部件几何结构参数之间的非线性映射关系,为高性能转杯纺纱机的研制提供理论依据。
英文摘要
The air-fiber coupling motion in the rotor spinning machine is extremely complex, but it is also an important factor that affects the production efficiency and final product-yarn's performance. Traditionally, the motion characteristic and the influence of the fiber motion in the high-speed rotation air flow are not taken into account in the design and application process. Because the fiber motion is difficult to describe, the internal flow in the high-speed rotating flow field is complicated, and the relationship between yarn performance parameters, flow field parameters and geometric structure parameters of key parts is not clear, the development and application of the high-performance rotor spinning machine are restricted. In this study, the coupling between the fiber and the rotating air flow in the spinning machine is the object, and the mathematical model and the two-phase coupling flow calculation method for the movement of the fiber in the turbulent flow are established by means of numerical calculation, performance experiment. The characteristics of the high-speed rotating turbulence field are analyzed, the motion laws of the fiber in the turbulent field of high-speed rotation are studied, and the non-linear mapping relation among the characteristic of the yarn(strength, hairiness, abrasion resistance), the flow parameters of rotating turbulent field(pressure pulsation, turbulence intensity, turbulence vorticity) and the geometric parameters of the key parts are set up. This study will provide a theoretical basis for the development of the high-performance rotor spinning machine.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
登录
查看更多内容
DOI:
10.1177/00405175211056979
发表时间:
2021-11
期刊:
Textile Research Journal
影响因子:
2.3
作者:
[Yuzhen Jin;Hailang Xiong;Jingyu Cui]
通讯作者:
Yuzhen Jin;Hailang Xiong;Jingyu Cui
DOI:
10.1007/s10409-022-22423-x
发表时间:
2023-03-01
期刊:
ACTA MECHANICA SINICA
影响因子:
3.5
作者:
[Jin,Yuzhen, Liu,Yibo, Cui,Jingyu]
通讯作者:
Cui,Jingyu
DOI:
10.1080/00405000.2022.2114282
发表时间:
2022-08
期刊:
The Journal of The Textile Institute
影响因子:
--
作者:
[Yuzhen Jin;Qinghong Li;Jingyu Cui]
通讯作者:
Yuzhen Jin;Qinghong Li;Jingyu Cui
DOI:
--
发表时间:
2022
期刊:
Applied Mathematical Modelling
影响因子:
作者:
[Jingyu Cui, Tianye Wu, Yang Liu, Bingmei M. Fu, Yuzhen Jin, Zuchao Zhu]
通讯作者:
Zuchao Zhu
DOI:
10.1080/00405000.2022.2121586
发表时间:
2022-09
期刊:
The Journal of The Textile Institute
影响因子:
--
作者:
[Yuzhen Jin;Zeyu Wang;Jingyu Cui;Zuchao Zhu]
通讯作者:
Yuzhen Jin;Zeyu Wang;Jingyu Cui;Zuchao Zhu
共 12 条
液氢泵内非定常空化机理研究
-
批准号:D25E060001
-
项目类别:省市级项目
-
资助金额:0.0万元
-
批准年份:2025
-
负责人:金玉珍
-
依托单位:
细丝线在高速间歇气流场中的运动特性及失稳机理研究
-
批准号:52376034
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:51万元
-
批准年份:2023
-
负责人:金玉珍
-
依托单位:
多激励射流作用下的纤维束气力传输机理研究
-
批准号:51576180
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:60.0万元
-
批准年份:2015
-
负责人:金玉珍
-
依托单位:
高速射流引纱的流动与运动耦合特性研究
-
批准号:51006090
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.0万元
-
批准年份:2010
-
负责人:金玉珍
-
依托单位:
国内基金
海外基金