纺丝转速与射流轨迹的关系分析

为了分析纺丝转速和射流轨迹之间的关系，在仿真过程中保持其他参数不变，采用质量分数为6%的聚氧化乙烯溶液，分别在不同转速下进行离心射流运动仿真，分析纺丝转速与射流轨迹之间的关系。

图6-24（a）、（b）、（c）、（d）分别是在3500 r/min、4500 r/min、5500 r/min、6500 r/min转速下形成的射流运动轨迹。由仿真结果可知，在3500 r/min转速下形成的射流轨迹较粗，射流轨迹有分散现象。在4500 r/min和5500 r/min转速下形成的射流轨迹相对较细。在6500 r/min转速下形成的射流轨迹较好，由于转速较大，射流纤维的收束性好，形成的射流轨迹均匀细腻。随着电动机转速的增大，射流轨迹收束得越来越好、越来越细。

不同的转速下的射流运动出口角度有一定的变化，射流运动出口角度影响射流运动的轨迹，同时对纤维射流拉伸运动产生影响。对不同转速下的射流轨迹进行测量分析得出，3500 r/min转速下的射流出口角度约为17°，6500 r/min转速下的射流出口角度增大到23°。随着电动机转速的增大，射流的出口角度逐渐增大。射流出口角度与电动机转速的变化关系如图6-25（a）所示。(www.xing528.com)

图6-24　不同转速下的射流溶液运动轨迹图

在仿真模型中设置直径为1 m的纤维射流运动域，随着电动机转速的增大，纤维的射流运动轨迹不断向外扩展，射流纤维以更快的径向速度向外运动。如图6-25（b）所示为纤维运动角和纺丝速度的关系，射流纤维到达收集装置的时间越短，纤维的旋转运动角越小。在收集距离一定时，电动机转速与射流旋转运动角的关系成反比。在电动机速度增加时，需要对收集距离进行调整，增大射流的运动角，保证射流纤维得到充分拉伸。