纱线的毛羽过多,不仅影响后续工序的顺利进行,而且影响产品质量。一般认为,纱线的毛羽生成于纺纱工序,增长于络筒工序。随着络筒机速度的不断提高,如何控制高速络筒机毛羽的增长幅度,成为人们关注的一个问题。科学技术的发展,使气流,尤其是高速气流,被越来越广泛的应用到纺织生产中。国内外的研究人员通过在细纱机或者是络筒机上安装一个气流喷嘴,利用气流喷嘴内高速气流的作用减少纱线的毛羽。前面的研究工作中,也曾设计了一个减羽喷嘴,通过实验证实,在络筒机上安装减羽喷嘴以后,在一定程度上降低了纱线毛羽的增长幅度。但是,这些研究工作主要基于实验的研究,并没对减羽喷嘴内的高速气流的运动状态进行全面分析,也就无法解释纱线在经过减羽喷嘴时毛羽的减除机理。在本课题中,主要包括三部分:一是减羽喷嘴内气流状态的数值模拟,二是模拟喷嘴的设计和安装,三是模拟喷嘴内纱线运动状态的研究。1.在合理简化的基础上,利用有限元软件ANSYS中的CFD功能,对减羽喷嘴三维简化模型内高速气流进行了数值模拟。模拟的结果显示减羽喷嘴内的气流以涡流状运动。2.为了捕捉喷嘴内纱线的运动状态,根据雷诺数相似的原则,将喷嘴的尺寸放大五倍,并用有机玻璃制作模拟喷嘴,安装在1332络筒机上。3.利用柯达高速摄影技术,在不同纱道直径和气压条件下,捕捉减羽喷嘴内纱线的运动状态,发现纱线在减羽喷嘴中的运动是圆柱螺旋运动,也就是纱线在气流的作用下,形成气圈,边向上运动边旋转,以圆柱螺旋状前进,这一点与理论分析相符。综上所述,纱线毛羽的减少,主要是由于纱线在经过减羽喷嘴时受到涡流的作用。纱线在涡流的作用下形成气圈,并以圆柱螺旋状前进的过程中,利用“假捻—解捻—包缠”原理,纱线的毛羽被包缠进纱体,毛羽减少。