布料器内纤维素溶液上溢现象数值模拟

摘要

为了解布料器在工作时内部纤维素溶液上溢的具体原因以及上溢对布料器液膜形态的影响，通过Fluent软件建立布料器转子区域气-液两相流场模型，对不同转速以及不同刮刀倾角下布料器内部溶液分布与气流情况进行分析。在不同的转速条件下，布料器内部纤维素溶液的上溢机制存在差异。少量上溢可以有效减少布料器内液膜厚度并提高均匀性，且刮刀倾角在30°～45°增加时，有助于减缓溶液的上溢。研究表明：转速范围在70～80 r/min时，刮刀的周向运动频率较低，这限制了布料器有效布料的溶液量，导致布料器内溶液堆积和上溢。转速范围在80～90 r/min时，刮刀运动频率增加，提高了布料器有效布料的溶液量，并降低了外圈溶液所占比例，由此有效降低上溢占比。转速高于90 r/min时，涡流带动溶液在布料器内圈区域运动，并受到高速的轴向气流影响，导致上溢占比增加。

关键词

布料器 / 纤维素溶液 / 上溢现象 / 涡流 / 数值模拟

基金资助

国家自然科学基金(51905089)