离心纺丝技术是聚合物溶液或熔体在高速旋转的设备中,受到离心力的作用,从喷丝孔中挤出并拉伸形成微纳米纤维的方法。这种方法可加工多种原料,能实现纳米纤维的规模化制备,是纳米纤维制备方法的一个重要突破。本课题组将熔喷技术和离心纺丝技术相结合,提出气流离心纺丝技术,通过添加气流力来达到进一步减小纤维直径的目的。气流离心纺丝模型对于实际纺丝过程有着重要意义。本文将模拟气流离心纺丝技术的气体流场并进行实验验证;探讨气流离心纺丝过程聚合物丝条的运动模型,得到其运动轨迹。本文一共包含五章:第一章是文献综述,介绍了国内外研究者在相关领域的研究现状,主要涉及到离心纺丝技术、气体流场的数值模拟和实验研究以及聚合物拉伸模型。第二章叙述了圆形气流喷嘴组气体流场的数值模拟过程,包括建立和求解气体流场模型。先在Gambit软件中建立圆形气流喷嘴组气体流场的几何模型,划分网格和指定边界;再用Fluent软件确定基本控制方程和湍流流动模型,设置边界条件,设置参数的初始值,选用流场迭代求解的算法;最后得到满足收敛精度的解。通过数值求解圆形气流喷嘴组的气体流场模型,得到气体流场的速度分布,并对模拟结果进行分析。第三章叙述了圆形气流喷嘴组气体流场的实验测量。采用IFA300型热线风速仪测量了圆形气流喷嘴组气体流场的速度分布。通过比较和分析数值模拟结果与实验测量结果,发现二者的吻合度较高,表明圆形气流喷嘴组气体流场数值模拟结果是正确的,可以用于聚合物丝条运动模型的建立和求解。第四章叙述了气流离心纺丝聚合物丝条运动模型的建立和求解。在分析聚合物丝条受力情况的基础上,采用拉格朗日法建立了气体流场中的聚合物丝条运动模型。应用四阶五级RKF算法求解该模型,得到聚合物丝条的运动轨迹。利用建立的聚合物丝条运动模型,研究了喷丝头转速、气体初始速度及聚合物流量对聚合物丝条运动轨迹的影响。第五章叙述了本文取得的成果、存在的不足及未来的研究方向。