并条机吸风清洁系统风道仿真与改进研究

【摘要】：随着纺织机械行业高速的发展,各种新技术在纺织机械上得到应用。尽管国内并条机技术水平已经得到了大幅度提高,但还存在着很多问题制约其发展。目前并条机的吸风清洁系统就一直存在着清洁能力不足的缺陷,需要经常停车清洗,严重浪费人力、物力。本文对并条机吸风清洁系统的风道气流进行研究分析,找出风道结构不合理的设计,提出结构改进方案,有效地解决棉绒、飞花在风道中堆积的问题。本文的主要研究工作有以下几点:(1)针对并条机清洁系统风道中棉绒堆积不能有效清洁的问题,根据并条机吸风清洁系统的工作原理,分析了并条机吸风清洁系统的风道结构,结果表明风道中气流的状态具有湍流的特征;提出了计算流体动力学方法作为并条机清洁系统风道气流分析的研究方法。(2)根据计算流体动力学方法,分析比较了当前常用的CFD软件,基于ANSYS FLUENT平台对并条机风道中气流进行仿真分析。分析过程中,建立了并条机清洁系统风道的理想实体模型;在模型的基础上划分了网格;分析中采用RNG k-epsilon模型湍流模型;经过数值分析计算,得到了并条机清洁系统风道气流的仿真结果。(3)根据仿真结果,分析了风道结构中存在的缺陷,即分风道之间气流速度差异过大、存在流速过低的气流死区和存在涡流的问题。对此,提出了风道结构改进方案:划分风道、增加导流板等,并分析了各方案改进后的气流仿真结果。根据对比改进前后的气流分析结果,提出了最终的改进方案,并通过实际应用验证了最终风道结构改进方案。本文分析了并条机清洁系统中风道气流流动,找出了因为气流死区、分风道流速不均等导致棉絮堆积的原因,并确实有效地提出了并条机吸风清洁系统风道结构的改进方案,提高了并条机吸风清洁系统的工作效率,为进一步的风道结构设计提供了理论依据。 【关键词】：并条机 清洁系统 计算流体动力学 风道气流仿真 风道结构改进
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS103.224
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 引言9-15
• 1.1 研究的背景9
• 1.2 并条机的发展与研究现状9-13
• 1.2.1 并条机的发展9-10
• 1.2.2 并条机清洁系统的研究现状10-13
• 1.3 本文研究的目的和意义13
• 1.3.1 本文研究的目的13
• 1.3.2 本文研究的意义13
• 1.4 本文研究的主要内容13-14
• 1.5 本章小结14-15
• 2 并条机清洁系统风道结构与气流分析方法15-23
• 2.1 并条机清洁系统风道结构15
• 2.2 并条机清洁系统风道中气流特性15-17
• 2.2.1 并条机清洁系统风道流动状态15-16
• 2.2.2 流体的控制方程16-17
• 2.3 并条机风道气流数值分析方法17-22
• 2.3.1 CFD的方法17-19
• 2.3.2 CFD软件简介19-22
• 2.3.3 并条机风道气流分析方法22
• 2.4 本章小结22-23
• 3 并条机清洁系统风道流场仿真分析23-42
• 3.1 并条机风道仿真分析步骤23-24
• 3.2 并条机清洁系统风道几何模型的建立24-25
• 3.3 并条机风道模型网格划分25-30
• 3.3.1 CFD网格简介25-27
• 3.3.2 并条机清洁系统风道模型网格划分27-30
• 3.4 并条机风道气流湍流模型30-36
• 3.4.1 湍流模型简介30-35
• 3.4.2 并条机清洁系统风道湍流模型选择35-36
• 3.5 并条机风道气流算法模型36-39
• 3.6 初始条件39-40
• 3.7 仿真结果分析40-41
• 3.8 本章小结41-42
• 4 并条机清洁系统风道结构改进42-54
• 4.1 并条机风道结构缺陷42-43
• 4.2 并条机风道改进方案43-45
• 4.3 并条机风道改进仿真分析45-47
• 4.3.1 改进方案一仿真分析45-46
• 4.3.2 改进方案二仿真分析46
• 4.3.3 改进方案三仿真分析46-47
• 4.4 并条机风道综合改进47-51
• 4.4.1 并条机风道综合改进方案47-49
• 4.4.2 仿真结果对比分析49-51
• 4.5 并条机风道改进方案应用51-53
• 4.6 本章小结53-54
• 5 总结与展望54-56
• 5.1 总结54-55
• 5.2 研究展望55-56
• 参考文献56-59
• 附录59-60
• 致谢60

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