熔喷气体湍流与纤维运动的规律比较

来源：现代纺织技术杂志2025年第05期北京时间：

作者：陈信宇, 谢胜

单位：1. 浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院），杭州 310018；2. 嘉兴大学材料与纺织工程学院，浙江嘉兴 314001

摘要：为了探索熔喷过程中气流对熔体纤维的牵伸机理，对熔喷狭槽型喷嘴的气体湍流和纤维运动进行了研究。首先采用分离涡湍流模型，对熔喷湍流随时间的变化特征进行数值模拟；然后利用粒子成像测速技术，对熔喷气体湍流进行实验测量，并对数值模拟结果进行验证；最后利用高速摄像技术，对熔喷过程中的纤维运动规律进行捕捉，并与气体湍流规律进行比较。结果表明：随着入口气体速度的逐步提高，气体湍流不稳定的起始点向喷嘴靠近；当入口速度超过临界值时，狭槽型喷嘴下方气流交汇三角区内会出现有规律的气体摆动现象，并且摆动频率与气流入射速度呈正相关；纤维鞭动运动规律与气体湍流的摆动运动规律具有高度相似性，并且运动频率处于同一数量级。所得到的气体湍流特征与纤维运动特征之间的关系可以为建立纤维在气体湍流下的拉伸动力学模型提供一定的参考。

关键词：熔喷,气体湍流,狭槽型喷嘴,气体摆动,纤维运动