针织物预烘箱流场和温度场模拟与分析

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目前在针织物平幅染整的加工过程中,织物在幅宽方向存在着色差问题,造成这种色差的原因贯穿在整个平幅染整工艺中。本文主要针对预烘工艺中织物各部分存在“泳移”不均匀问题进行研究,利用 Fluent 软件对烘箱流场温度场进行模拟,将含湿织物简化为含湿多孔介质,并通过试验验证模型的合理性。最后通过模拟烘箱在不同工艺、设备参数配置方案下对织物含水率分布的影响,选取相对合理的设备及工艺参数配置方案。  本文的主要研究内容如下:  (1)对已知针织物的参数进行等效,利用孔隙率、渗透率、导热系数以及比热容等参数将针织物简化为多孔介质。然后通过含湿多孔介质的传热传质理论,分析含湿多孔介质的干燥过程。  (2)对针织物预烘工艺进行分析,得出热风是最适用于针织物预烘工艺的烘燥方式。进而对烘箱的初步结构以及热风循环系统进行设计,最后对风道进行设计计算。  (3)利用Fluent软件对烘箱的流场温度场进行模拟,得到织物在不同工艺条件下含水率随时间变化曲线。通过与试验所得到的曲线进行对比,得出模拟值与试验值存在的误差在可允许范围内,证明含湿多孔介质模型代替含湿织物是合理的。  (4)以狭缝型风道为例,模拟在不同进风口速度下风道的均匀特性。然后通过滑移网格技术模拟预烘工艺中织物在烘箱中的运动状况,对其中存在的织物左中右含水率分布不均匀问题提出合理的设备配置方案。最后通过正交实验分析影响织物烘干均匀性的参数,给定合理的优化方案。
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