纺织机械气体动力学

以压缩气体作为工作介质实现动力传输是纺织机械的重要发展趋势，而高速运行条件下的刚体/柔性体与气体混合的复杂气体动力学问题一直是纺织机械基础研究的重点、难点。本书详细介绍了作者及课题组成员多年来在以压缩气体作为动力的纺织机械研究方面所取得的成果，其中包括纤维运动的数值模拟方法、喷气织机中气流-纤维的耦合运动特性、气动捻接腔中纤维空气的捻接技术与装置、转杯纺纱器中纤维的运动特性等。本书可供纺织类、机械类本科生、研究生作为教材或参考书；也可供纺织企业（棉纺织、毛纺织、丝织）和纺织机械制造企业的工程技术人员借鉴和参考。

前言
第1章 概述
1.1 几种典型气体动力型纺织机械的机构
1.1.1 喷气织机引纬机构
1.1.2 空气捻接器
1.1.3 转杯纺纱器
1.2 喷气织机中气流-纤维耦合运动特性研究的发展现状
1.3 捻接腔内纤维空气捻接特性的研究现状
1.4 转杯纺纱器中纤维运动特性的研究
1.5 纤维运动数值模拟的研究现状
第2章 气体动力学基础及研究方法
2.1 自由紊动射流
2.1.1 自由紊动射流的流动特征
2.1.2 紊动结构
2.2 壁面射流
2.2.1 壁面射流的特性
2.2.2 射流附壁效应
2.3 旋转射流
2.3.1 旋流数
2.3.2 旋转流场的特性
2.4 计算流体力学基础
2.4.1 控制方程
2.4.2 雷诺平均方程
2.4.3 离散方法
第3章 纤维运动的数值模拟方法
3.1 纤维材料特性
3.2 纤维在流场中的受力分析
3.3 纤维运动方程
3.4 流固耦合方法
3.5 IB-LBM方法
3.5.1 LBM的基本方程与边界处理
3.5.2 格子单位和物理单位的转换
3.5.3 基于IB法的耦合力计算
3.6 算例分析
3.6.1 算例设置
3.6.2 计算结果
第4章 喷气织机中气流-纤维的耦合运动特性
4.1 主喷嘴气流场特性
4.1.1 主喷嘴内部流动理论分析
4.1.2 数值计算方法及结果分析
4.1.3 主喷嘴外流场特性分析
4.2 辅喷嘴气流场特性
4.2.1 辅喷嘴内部流动理论分析
4.2.2 数值计算方法及结果分析
4.3 合成气流场特性
4.3.1 合成气流场计算模型的建立
4.3.2 数值计算结果及分析
4.3.3 影响合成气流场耗气量的因素
4.4 延伸喷嘴气流场特性
4.4.1 距离L对延伸喷嘴导纱孔内气流场速度的影响
4.4.2 距离d对导纱孔内气流场轴线速度的影响
4.4.3 喷射角β对导纱孔内气流场稳定性的影响
4.5 气流-纤维耦合运动特性
4.5.1 不同入口压力下纤维的受力特性
4.5.2 纱线的受力特性
4.5.3 纱线周围的流场特性
4.6 试验测试
4.6.1 气流场测试方案设计
4.6.2 气流场测试结果分析
4.6.3 纱线运动特性的测试方案设计
4.6.4 纱线运动特性的测试结果分析
第5章 气动捻接腔中纤维空气的捻接技术与装置
5.1 纤维退捻
5.1.1 退捻腔体
5.1.2 流场模型
5.1.3 流场特征与关键结构参数
5.2 气流加捻
5.2.1 加捻腔体
5.2.2 流场模型
5.2.3 流场分析
5.2.4 槽宽对捻接性能的影响
5.3 腔内纤维运动仿真
5.3.1 流场模型
5.3.2 柔性纤维模型
5.3.3 流固耦合接口
5.3.4 捻接算例
第6章 转杯纺纱器中纤维的运动特性
6.1 分梳装置内的流场特性
6.2 纤维输送通道内的流场特性
6.3 转杯内的流场特性
6.3.1 网格无关解
6.3.2 仿真结果与分析
6.4 纺纱器内纤维运动状态分析
6.4.1 输送管内纤维运动状态分析
6.4.2 转杯内纤维流状态分析
6.5 试验验证
6.5.1 试验台搭建
6.5.2 试验结果分析
参考文献