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1)旋轉(zhuǎn)氣流的流動特性

噴氣紡紗中，噴射氣流在紗道內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動，其實質(zhì)為氣流渦流流動。根據(jù)渦流理論，當(dāng)紗道內(nèi)無紗條時，其徑向壓力和速度分布如圖4—14所示。

旋轉(zhuǎn)氣流的中心壓力低于外層壓力，形成負(fù)壓，加上旋轉(zhuǎn)氣流的軸向分速度作用，吸嘴具有一定吸力，使前羅拉輸出的纖維能順利吸人加捻器吸口中。紗道內(nèi)渦流場的速度分布由切向速度、軸向速度和徑向速度組成，如圖4—15所示。

因紗道直徑較小，渦流流動實際上類似于渦核中心的速度分布，似固體渦流旋轉(zhuǎn)區(qū)。由于氣流粘性以及與管壁的摩擦，近紗道壁處有極薄的附面層且隨氣流軸向流動逐漸增厚，渦流旋轉(zhuǎn)沿軸向也有衰減。

2)紗條在紗道中運動及紗條氣圈形成

須條從吸口進(jìn)入紗道內(nèi)，在高速旋轉(zhuǎn)的渦流場作用下，受氣流推動旋轉(zhuǎn)而加捻。由于紗條密度ρy遠(yuǎn)大于空氣密度，在離心力作用下，紗條向外側(cè)運動，到達(dá)離心力(向外)與渦流場壓差(向內(nèi))的平衡位置(即靠近管壁)時，紗條旋轉(zhuǎn)方向與氣流旋轉(zhuǎn)方向相同(公轉(zhuǎn))而加捻，如圖4—16所示。

紗條回轉(zhuǎn)時，兩邊的徑向氣流速度不相等。由于受力不同，紗條產(chǎn)生轉(zhuǎn)動力矩，因此，紗條除公轉(zhuǎn)外還有自轉(zhuǎn)。由于自轉(zhuǎn)力矩小，紗條加捻主要靠公轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)時，紗條在噴嘴兩邊形成多節(jié)小氣圈旋轉(zhuǎn)運動。小氣圈的運動隨紡紗張力、氣流作用力和紗條離心力的大小和變化而不同。噴氣紗的捻度實質(zhì)上依靠紗條氣圈回轉(zhuǎn)運動而獲得。前后小氣圈不能相互干擾(開纖管作用)，它們的穩(wěn)定性直接影響噴氣紗的結(jié)構(gòu)和性能。

3)氣圈轉(zhuǎn)速與紗條質(zhì)量的關(guān)系

實驗證明氣圈轉(zhuǎn)速隨氣壓增加而加快，如圖4—17所示(測試條件：紡13.1tex、65/35T/C紗，紡紗速度140m/min，喂入比0.98)。

圖中可以看出：氣壓為24.55×104～29.46×104Pa時，氣圈速度隨壓力增大增加較快；超過39.28×104Pa時，氣圈增速緩慢，且在如此高的氣壓下工作，降低了運行的經(jīng)濟(jì)效益。氣壓波動對氣圈轉(zhuǎn)速也有影響，過高的氣壓

如上所述，第一噴嘴與第二噴嘴形成的氣圈不能相互干擾且要合理匹配。第一噴嘴的氣圈轉(zhuǎn)速會影響第一噴嘴與前羅拉鉗口之間的紗條張力及波動，決定頭端自由邊纖維的產(chǎn)生數(shù)量，即包纏纖維的多少。第二噴嘴的氣圈轉(zhuǎn)速決定加捻包纏效果，與成紗強度和紗線質(zhì)量有密切關(guān)系，如圖4—18所示。從圖中可見，成紗強度隨氣圈轉(zhuǎn)速增加而提高，達(dá)到某值后，強度反而有所下降。因此必須合理選擇和匹配兩者的關(guān)系，提高成紗質(zhì)量的同時，降低能耗和氣耗。