弯钩纤维在转杯纺纱器内的运动模拟与形态分析

来源：现代纺织技术杂志2024年第3期北京时间：

作者：龚新霞, 杨瑞华

单位：江南大学纺织科学与工程学院，江苏无锡 214122

摘要：为研究转杯纺纺纱器（输纤通道、滑移面和凝聚槽）中纤维弯曲形态的变化规律，借助数值模拟软件Rocky DEM 2022R1和ANSYS Fluent 2022R1，基于Fluent仿真得到的气流场数据，分别模拟了工况1（朝上后弯钩）和工况2（朝上前弯钩）弯钩纤维在纺纱器内的形态变化过程，对气流特征、纤维弯钩的伸直、弯钩的形成和凝聚槽内纤维伸直度进行分析。结果表明：输纤通道内气流速度梯度随气流流向递增，凝聚槽内气流速度分布不均匀，存在低速和高速气流区；两种工况的弯钩纤维的形态变化规律基本一致，但在输纤通道出口至滑移面处，弯钩纤维呈现出不同形态；前弯钩纤维在完全进入凝聚槽时，弯钩部分会被伸直消除，而后弯钩纤维进入凝聚槽后，其弯钩部分难以完全被伸直；在凝聚槽内，前弯钩纤维的伸直度显著高于后弯钩。该研究通过数值模拟分析探索纤维形态的变化规律，可为生产优化和设计解决方法提供理论指导，对转杯纺输纤通道、转杯等关键部件的设计具有参考意义。

关键词：转杯纺,弯钩纤维,纤维伸直度,纤维形态变化,数值模拟

基金资助：国家自然科学基金项目（52273034）