熔喷双槽形喷嘴内部通道气体流场数值模拟

现代纺织技术 ›› 2023, Vol. 31 ›› Issue (2): 72-79.

熔喷双槽形喷嘴内部通道气体流场数值模拟

苏州大学纺织与服装工程学院，江苏苏州215021

收稿日期:2022-03-17 出版日期:2023-03-10 网络出版日期:2023-03-22
作者简介:姜莹莹(1996—)，甘肃通渭人，女，硕士研究生，主要从事产业用纤维制品制备技术方面的研究。
基金资助:
国家自然科学基金项目(51303121)；中国纺织工业联合会科技计划项目(2021036)

Numerical simulation of air flow field in the inner passage of melt blowing dual slot die

College of Textile and Clothing Engineering, Soochow University, Suzhou 215021, China

Received:2022-03-17 Published:2023-03-10 Online:2023-03-22

摘要/Abstract

摘要： 熔喷双槽形喷嘴气槽出口处宽度方向上的气体速度分布均匀性受内部气流通道结构的影响。为探究喷嘴内部通道结构对气体速度分布均匀性的影响，采用数值模拟的方式对喷嘴内部气流通道的气体流场进行数值计算。用ANSYS软件中的Workbench平台建立出贴合实际的三维流场模型，并划分出符合网格质量要求的网格。在Fluent软件中设置求解器类型及定义边界条件，进行数值计算。结果表明：气体在由气腔1流入通气孔A时，在通气孔A1至A4出口处的速度峰值及温度谷值各有不同，分布趋势表现为越靠近喷嘴外侧的气孔出口处速度峰值越大、温度谷值越小，越靠近喷嘴中部的气孔出口处速度峰值越小、温度谷值越大。且通气孔B出口处的速度峰值及温度谷值受通气孔A的影响，也呈现出与通气孔A出口处相同的分布趋势。

关键词: 熔喷双槽形喷嘴, 气体流场, 内部通道, 数值模拟

Key words: melt blowing dual slot die, air flow field, inner passage, numerical simulation

中图分类号:

TS174.1

姜莹莹, 陈廷. 熔喷双槽形喷嘴内部通道气体流场数值模拟[J]. 现代纺织技术, 2023, 31(2): 72-79.

JIANG Yingying, CHEN Ting. Numerical simulation of air flow field in the inner passage of melt blowing dual slot die[J]. Advanced Textile Technology, 2023, 31(2): 72-79.

参考文献

［1］HARPHAM A S, SHAMBAUGH R L. Flow field of prac-tical dual rectangular jets［J］. Industrial and Engineering Chemistry Research, 1996, 35(10): 3776-3779.

［2］HARPHAM A S, SHAMBAUGH R L. Velocity and tempe-rature fields of dual rectangular jets［J］. Industrial and Engineering Chemistry Research, 1997, 36(9): 3939-3943.

［3］TATE B, SHAMBAUGH R L. Modified dual rectangular jets for fiber production［J］. Industrial and Engineering Chemistry Research, 1998, 37(9): 3772-3779.

［4］KRUTKA H M, SHAMBAUGH R L. Analysis of a melt-blowing die: Comparison of cfd and experiments［J］. Industrial and Engineering Chemistry Research, 2002, 41(20): 5125-5138.

［5］陈廷,黄秀宝.熔喷双槽形喷嘴气体射流流场研究［J］.中国纺织大学学报,2000,26(5):28-32.

CHEN Ting, HUANG Xiubao. Study on gas jet flow field of melt blowing dual slot die［J］. Journal of China Textile University, 2000, 26(5): 28-32.

［6］陈廷.熔喷非织造气流拉伸工艺研究［D］.上海:东华大学,2003:58-102.

CHEN Ting. Study on the Air Drawing in Melt Blowing Nonwoven Process［D］. Shanghai: Donghua University, 2003: 58-102.

［7］XIN S, WANG X. Investigation into the effect of the angle of dual slots on an air flow field in melt blowing via numerical simulation［J］. E-Polymers, 2016, 16(4): 337-342.

［8］XIE S, HAN W. Turbulent air flow field in slot-die melt blowing for manufacturing microfibrous nonwoven materials［J］. Journal of Materials Science,2018,53(9):6991-7003.

［9］姬长春,张开源,王玉栋，等.熔喷三维气流场的数值计算与分析［J］.纺织学报,2019,40(8):175-180.

JI Changchun, ZHANG Kaiyuan, WANG Yudong, et al. Numerical calculation and analysis of three-dimensional flow field in melt-blown process［J］. Journal of Textile Research, 2019, 40(8): 175-180.

［10］周梓豪,吴丽莉,陈廷.气相沉积法制备碳纳米管纤维反应器气体流场模拟［J］.现代纺织技术,2022,30(2):99-105.

ZHOU Zihao, WU Lili, CHEN Ting. Simulation of gas flow field in reactor for preparation of carbon nanotube fibers by chemical vapor deposition［J］. Advanced Textile Technology, 2022, 30(2): 99-105.

[1]	诸文旎, 刘倩倩, JAMSHAID Hafsa, 李莉, 祝国成. 黏性颗粒在聚偏氟乙烯纤维膜内部沉积特性数值模拟[J]. 现代纺织技术, 2022, 30(5): 42-51.
[2]	张伟, 成文凯, 张先明. 涤纶工业丝熔融纺丝过程的数值模拟[J]. 现代纺织技术, 2022, 30(5): 52-59.
[3]	邱海飞. 自排风式转杯纺纱通道内部气流场数值模拟[J]. 现代纺织技术, 2022, 30(3): 108-116.
[4]	刘宏霞, 徐佳雯, 陈廷. 气相沉积法反应器内碳纳米管纤维运动模拟[J]. 现代纺织技术, 2022, 30(2): 106-112.
[5]	周梓豪, 吴丽莉, 陈廷. 气相沉积法制备碳纳米管纤维反应器气体流场模拟[J]. 现代纺织技术, 2022, 30(2): 99-105.
[6]	谢胜，应英，方海素，申屠宝卿. 熔喷气流场与纤维运动及纤维直径的数学计算[J]. 现代纺织技术, 2019, 0(05): 15-20.
[7]	徐晔，韩冬桂，刘芳，燕怒. 基于CFD的细纱机吸棉笛管流场分析与改进优化[J]. 现代纺织技术, 2018, 0(04): 83-87.
[8]	邹鹏达，陈洪立，李晓明，金玉珍. 流场状态对转杯纺纱接头行为影响的研究[J]. 现代纺织技术, 2014, 0(03): 1-4.
[9]	刘承文，金玉珍，胡旭东,汪旺. 喷气织机辅喷嘴气流场数值模拟及特性分析[J]. 现代纺织技术, 2011, 0(04): 1-5.