以壓縮氣體作為工作介質(zhì)實現(xiàn)動力傳輸是紡織機械的重要發(fā)展趨勢，而高速運行條件下的剛體/柔性體與氣體混合的復雜氣體動力學問題一直是紡織機械基礎(chǔ)研究的重點、難點。本書詳細介紹了作者及課題組成員多年來在以壓縮氣體作為動力的紡織機械研究方面所取得的成果，其中包括纖維運動的數(shù)值模擬方法、噴氣織機中氣流纖維的耦合運動特性、氣動捻接腔中纖維空氣的捻接技術(shù)與裝置、轉(zhuǎn)杯紡紗器中纖維的運動特性等。
本書可供紡織類、機械類本科生、研究生作為教材或參考書；也可供紡織企業(yè)（棉紡織、毛紡織、絲織）和紡織機械制造企業(yè)的工程技術(shù)人員借鑒和參考。
紡織工業(yè)是我國重要的民生產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟中占據(jù)著重要地位。紡織機械是紡織行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，以壓縮氣體作為工作介質(zhì)實現(xiàn)動力傳輸是紡織機械的重要發(fā)展趨勢，也是紡織機械研究和開發(fā)的一個重要方向，在紡織生產(chǎn)過程中有著廣闊的應用前景。例如在紡織機械中，以壓縮空氣作為工作介質(zhì)，在引緯系統(tǒng)中紗線和氣流產(chǎn)生復雜的非線性強耦合運動，在打緯、送經(jīng)等機構(gòu)的聯(lián)合作用下實現(xiàn)織造，影響織物的入緯率和生產(chǎn)能力。又如，在氣動捻接中，通過引入壓縮、螺旋氣流將兩根斷裂的纖維紗先退捻再捻接在一起，有效地減少了針織布上的空洞與鋼筘處的斷頭，減少了織機上的停臺與錯織，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。再如，在紡紗過程中，以具有一定壓力的空氣作為工作介質(zhì)將棉絮傳輸?shù)睫D(zhuǎn)杯中，并在旋轉(zhuǎn)、壓縮氣流的作用下凝聚、加捻成紗，使生產(chǎn)能力得到明顯提高，減輕了工人的勞動強度，改善了工人的勞動環(huán)境。
以壓縮氣體作為動力的紡織機械是多場耦合作用下、長期持續(xù)運行的大型復雜系統(tǒng)，其設(shè)計與制造涉及機械、多體動力學、流體力學、機電控制等多學科領(lǐng)域。從基礎(chǔ)理論層面看，這類紡織機械的核心共性科學問題是高速運行條件下剛體/柔性體與氣體混合的多相、多自由度耦合復雜氣體動力學問題，具有非線性、非定常、多耦合、多參數(shù)等特點。本書比較系統(tǒng)地從氣體動力學的角度去探討纖維（紗線）運動與幾種氣體動力型紡織機械關(guān)鍵部件的幾何參數(shù)、氣流特性之間的關(guān)系，揭示不同工況下纖維氣流的耦合運動特性，闡述關(guān)鍵部件設(shè)計優(yōu)化規(guī)律，提出流體動力優(yōu)化設(shè)計途徑，對高性能氣體動力型紡織機械的進一步研制和應用具有重要的現(xiàn)實指導意義。
本書是作者及課題組成員多年來在紡織機械氣體動力學研究方面所取得的成果總結(jié)。課題組李俊、李相東、胡小冬、崔靖渝、熊海浪、朱世赫、石鵬飛、陳兵海、周英杰等為本書的寫作做出了重要貢獻。本書在成書過程中，得到了浙江理工大學、浙江日發(fā)紡機技術(shù)有限公司和浙江泰坦股份有限公司等高校和企業(yè)有關(guān)老師和科技人員的大力支持，在此一并表示衷心的感謝！
本書所涉及的作者及課題組成員的工作都是在國家自然科學基金項目（No51976200）的資助下進行的，在此深表謝意。
由于本書涉及的內(nèi)容比較廣泛，且研究方法在不斷發(fā)展中，加上作者的學術(shù)水平有限，書中難免會有不足之處，懇請讀者批評指正。
前言
第1章概述
11幾種典型氣體動力型紡織機械的機構(gòu)
111噴氣織機引緯機構(gòu)
112空氣捻接器
113轉(zhuǎn)杯紡紗器
12噴氣織機中氣流纖維耦合運動特性研究的發(fā)展現(xiàn)狀
13捻接腔內(nèi)纖維空氣捻接特性的研究現(xiàn)狀
14轉(zhuǎn)杯紡紗器中纖維運動特性的研究
15纖維運動數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀
第2章氣體動力學基礎(chǔ)及研究方法
21自由紊動射流
211自由紊動射流的流動特征
212紊動結(jié)構(gòu)
22壁面射流
221壁面射流的特性
222射流附壁效應
23旋轉(zhuǎn)射流
231旋流數(shù)
232旋轉(zhuǎn)流場的特性
24計算流體力學基礎(chǔ)
241控制方程
242雷諾平均方程
243離散方法
第3章纖維運動的數(shù)值模擬方法
31纖維材料特性
32纖維在流場中的受力分析
33纖維運動方程
34流固耦合方法
35IBLBM方法
351LBM的基本方程與邊界處理
352格子單位和物理單位的轉(zhuǎn)換
353基于IB法的耦合力計算
36算例分析
361算例設(shè)置
362計算結(jié)果
紡織機械氣體
動力學
目錄
第4章噴氣織機中氣流纖維的耦合運動特性
41主噴嘴氣流場特性
411主噴嘴內(nèi)部流動理論分析
412數(shù)值計算方法及結(jié)果分析
413主噴嘴外流場特性分析
42輔噴嘴氣流場特性
421輔噴嘴內(nèi)部流動理論分析
422數(shù)值計算方法及結(jié)果分析
43合成氣流場特性
431合成氣流場計算模型的建立
432數(shù)值計算結(jié)果及分析
433影響合成氣流場耗氣量的因素
44延伸噴嘴氣流場特性
441距離 L對延伸噴嘴導紗孔內(nèi)氣流場速度的影響
442距離 d對導紗孔內(nèi)氣流場軸線速度的影響
443噴射角 β對導紗孔內(nèi)氣流場穩(wěn)定性的影響
45氣流纖維耦合運動特性
451不同入口壓力下纖維的受力特性
452紗線的受力特性
453紗線周圍的流場特性
46試驗測試
461氣流場測試方案設(shè)計
462氣流場測試結(jié)果分析
463紗線運動特性的測試方案設(shè)計
464紗線運動特性的測試結(jié)果分析
第5章氣動捻接腔中纖維空氣的捻接技術(shù)與裝置
51纖維退捻
511退捻腔體
512流場模型
513流場特征與關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)
52氣流加捻
521加捻腔體
522流場模型
523流場分析
524槽寬對捻接性能的影響
53腔內(nèi)纖維運動仿真
531流場模型
532柔性纖維模型
533流固耦合接口
534捻接算例
第6章轉(zhuǎn)杯紡紗器中纖維的運動特性
61分梳裝置內(nèi)的流場特性
62纖維輸送通道內(nèi)的流場特性
63轉(zhuǎn)杯內(nèi)的流場特性
631網(wǎng)格無關(guān)解
632仿真結(jié)果與分析
64紡紗器內(nèi)纖維運動狀態(tài)分析
641輸送管內(nèi)纖維運動狀態(tài)分析
642轉(zhuǎn)杯內(nèi)纖維流狀態(tài)分析
65試驗驗證
651試驗臺搭建
652試驗結(jié)果分析
參考文獻
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