本文针对60AT4异纤检测设备中喷管剔除软杂质,导致的落棉量大和能量损失严重的问题进行了分析研究,并对除尘装置流场的负压导致硬杂质产生吸附作用,从而无法剔除的问题进行了深入研究。关键是对剔除系统气流喷管和除尘装置的结构进行合理的优化设计,研究如下:1.对喷管和除尘装置提出了结构优化方案。喷管采用先收缩后扩张的结构,使得出口速度达到超声速,满足剔除软杂物的气流速度要求;除尘装置为克服流场内负压致使硬杂物吸附在除尘装置上而无法剔除的问题,根据尼古拉兹原理在传统除尘装置的结构上增加导流体结构,同时为使能量损失小,导流体外形线采用流线型。2.对优化前后喷管和优化前后的除尘装置进行流体仿真,得到速度矢量图,速度、压强和湍动能云图等,通过对比优化前后的流场情况,分析优化前后方案的改变对流场的影响。优化后喷管较于优化前能量损失明显降低,以0.2Mpa的入口压力达到优化前喷管0.3Mpa入口压强所达到的出口速度;优化后除尘装置流场压强为正压,克服了优化前除尘装置的负压问题,有利于对灰尘等硬杂质的剔除。3.搭建流场测量实验台,对优化前后流场进行测量。测量分析喷管外流场情况,绘制速度衰减曲线。优化前后喷管出口速度为348.62m/s、360.37m/s,与仿真优化前后的出口速度346.51m/s、365.24m/s相比,误差均低于3%,优化前后据出口70mm输棉管道处速度分别为40.32m/s、46.25m/s,速度误差低于3%,为最优剔除速度,即优化方案可行。研究结果表明,本文通过对优化喷管和除尘装置的结构,对原棉中的杂质进行分类剔除,进而达到提高原棉质量的目的。后对优化后的喷管和除尘装置进行流场仿真和实验验证,实验结果表明,优化方案可行。