噴氣織機的引緯原理

1.射流的性質
" ?8 j. G& y* ^( V3 r+ T! k1 x壓縮氣流從圓形噴嘴射出時即形成圓射流，它具有“噴射成束”的特點，噴嘴噴出的氣流速度為１００～２００ｍ／ｓ。當它們一旦接觸周圍空氣時，靠近射流邊界上的微團便要與相鄰的靜止空氣發生混合，其結果是射流將自己的一部分動量傳給周圍的空氣，使部分原來靜止的空氣被射流帶動向前運動（稱之為射流的卷吸作用）。與此同時，還使部分原來靜止的空氣獲得較低的垂直于射流軸向的速度而緩慢地運動（稱之為射流的擴散作用），這種現象沿射流的行進方向一直發生下去，導致射流能量的逐漸耗散，速度越來越低，射流截面也越來越大。
圖所示為圓射流的結構圖，圖中Ｏ為射流的極點，射流以軸線ＯＸ為對稱軸，并沿邊界ａｅ和ｂｆ擴散成圓錐體，ａ、ｂ之間的距離為噴嘴直徑ｄ０，α稱為射流擴散角。在射流錐體中，除ａｂｃ叫做射流的核心區外，其余部分叫做混合區，核心區內各點的流速相等，均等于噴口的流速ｖ０，圓射流的擴散角一般為１２°～１５°，其核心區長度Ｓ０為：
6 _9 a. h9 B0 i! O! z  LＳ０＝ｋｄ０ ａ
式中：ｄ０———噴嘴直徑；
ａ———噴嘴紊流系數，圓形噴嘴為０．０７；
7 a" E" o8 L; p! e& C; a/ Y6 {ｋ———實驗常數，圓射流為０．３３５。
- w+ f. c1 Z, b8 V( \' `6 O

　圓射流結構

5 \6 j5 O' S7 j7 V9 H過了核心區之后的射流，在同一截面上速度分布的規律是越接近于軸線位置的速度越大。
若氣流從矩形或橢圓形孔口噴射出來，則稱之為扁射流，它的結構特征和參數計算與圓射流不同，較為復雜。
+ H  G% f6 }* j在采用接力引緯的噴氣織機上，主噴嘴和輔助噴嘴射流軸線之間呈一定夾角，兩者的射流在合流時發生碰撞。為使兩股射流碰撞后的能量損失小而利用率高，主噴嘴和輔助噴嘴之間的夾角應小些，使合流后的射流更有利于引緯。
1 c( a* X6 C; M

5 K! i8 ]7 Q+ G; D, y3 H2.氣流引緯時緯紗的受力
: ]4 b7 w" k5 _5 a3 R1 j+ [在其他條件相同時，空氣阻力系數Ｃｆ值愈大的紗線，氣流對緯紗的摩擦牽引力愈大。
實驗表明：空氣阻力系數Ｃｆ與纖維種類、紗線表面的毛茸程度有關，如纖維表面光滑、紗身毛茸少的紗線的Ｃｆ值較小，反之則較大。
受氣流牽引的紗線的表面積愈大，紗線受到的摩擦牽引力也愈大，即紗線直徑粗時，紗線受到的摩擦牽引力大。紗線受到的摩擦牽引力，還與氣流和緯紗的相對速度的平方成正比。在引緯開始時，氣流速度很大，而緯紗處于靜止狀態，故兩者的相對速度最大。隨引緯的進行，氣流速度因擴散作用越來越低，而緯紗速度越來越高，故氣流和緯紗的相對速度下降，對應的緯紗所受的摩擦牽引力減小。但受氣流牽引的紗線長度在增加，且增加得很快，兩者增長的結果使Ｆ開始時迅速增加，經歷一段時間后，Ｆ不再有明顯的增加。
2 ?) A; v! N* [8 ^' U6 V4 ]( w( b: e" x實際引緯時，緯紗除了受到氣流的摩擦牽引力外，還受到阻力的作用，阻力主要是緯紗進噴嘴之前與導紗器的摩擦引起的。

在噴氣引緯時，緯紗飛行速度的平均值已突破５０ｍ／ｓ，緯紗飛行速度的大小和變化特征與引緯時氣流速度的大小和變化特征密切相
關。氣流與緯紗速度的理想配合應為：緯紗飛行速度ｕ盡量接近ｖ，但又不超過ｖ。這樣既能保證緯紗以高速飛行，縮短緯紗的飛行時間，又能保證緯紗挺直。在接力引緯的噴氣織機上，由于氣流能按需要得到及時補充，使氣流速度的波動范圍小，ｖ－ｕ的差值變化也小到更加理想的程度，如圖所示，從而為提高噴氣引緯質量和增加引緯幅寬，提供了良好的條件。

噴氣織機上ｖ和ｕ的變化