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音像高速离心力场作用下流与纳米纤维运动研究张智明 著
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章 绪论11.1 引言11.2 纳米纤维材料的基本概念11.2.1 纳米科技11.2.2 纳米材料31.. 纳米纤维51.3 传统纳米纤维制备方法简介61.3.1 静电纺丝法61.3.2 熔融纺丝法91.3.3 纺丝法111.4 高速离心纺丝国内外研究进展151.4.1 高速离心纺丝法的提出与发展151.4.2 离心纺丝装置类别181.4.3 高速离心纺丝纳米纤维1.5 纺丝喷嘴结构的国内外研究现状251.5.1 静电纺丝喷嘴研究进展251.5.2 熔喷纺丝喷嘴研究进展261.5.3 离心纺丝喷嘴研究进展271.6 本书的研究内容和方法291.6.1 研究目标与研究内容291.6.2 研究方与技路线30第2章 高速离心纺丝原理322.1 高速离心纺丝制备机理322.1.1 高速离心纺丝基本装置322.1.2 高速离心纺丝基本过程372.2 工艺参数对纳米纤维形态的影响432.2.1 纺丝溶液参数对纤维形态的影响442.2.2 喷嘴参数对纤维形态的影响482.. 电动机转速522.2.4 收集距离542.2.5 环境参数54. 本章小结56第3章 纺丝溶液在喷嘴内流动数学模型573.1 喷嘴内纺丝溶液的运动573.1.1 纺丝溶液静止阶段573.1.2 纺丝溶液层流阶段583.1.3 纺丝溶液湍流阶段583.2 纺丝溶液锥体形成机理593.2.1 纺丝溶液表面张力对溶液锥体的影响603.2.2 纺丝溶液黏滞力对溶液锥体的影响613.3 喷嘴内纺丝溶液运动的数学模型623.3.1 纺丝溶液连续方程623.3.2 纺丝溶液运动方程623.3.3 纺丝溶液流变方程633.4 喷嘴内纺丝溶液流动的理论模型633.5 喷嘴内纺丝溶液的运动规律与受力分析653.5.1 相对静止阶段纺丝溶液的运动规律653.5.2 相对流动阶段纺丝溶液的运动规律673.5.3 纺丝溶液层流转变为湍流的临界流速693.6 喷嘴处纺丝溶液锥体受力分析693.7 本章小结73第4章 高速离心纺丝喷嘴优化设计744.1 离心纺丝喷嘴结构744.1.1 阶梯形喷嘴744.1.2 锥直形喷嘴764.1.3 锥形喷嘴774.1.4 弯管形喷嘴784.2 高速离心纺丝喷嘴内流场优化数学模型794.2.1 离心纺丝喷嘴内溶液的连续方程794.2.2 离心纺丝喷嘴内溶液的运动方程804.. 高速离心纺丝喷嘴内流场优化理论814.2.4 离心纺丝喷嘴流场计算区域的离散和边界条件824.2.5 离心纺丝喷嘴内流场有限元求解834.3 离心纺丝喷嘴流场求解流程874.4 高速离心纺丝喷嘴内流场优化884.4.1 阶梯形喷嘴内溶液运动及正交试验884.4.2 锥直形喷嘴内溶液运动及正交试验914.4.3 锥形喷嘴内溶液运动及正交试验944.4.4 弯管形喷嘴内溶液运动及正交试验974.5 不同离心纺丝喷嘴内溶液运动比较1004.6 本章小结102第5章 高速离心纺丝纤维流空间运动的理论模型1045.1 高速离心纺丝溶液流理论模型基础1045.1.1 高速离心纺丝溶液流的连续方程1045.1.2 高速离心纺丝纤维流的动量方程1055.1.3 纺丝溶液的流变本构方程1065.2 高速离心纺丝纤维流空间运动的理论模型1065.3 纺丝溶液流的运动规律与受力分析1095.3.1 纺丝溶液流的相对运动方程1105.3.2 曲线坐标系下的纺丝溶液流运动方程1115.4 本章小结116第6章 高速离心纺丝溶液运动116.1 聚氧化乙烯溶液参数测定1176.1.1 聚氧化乙烯溶液的流变曲线与流变参数1176.1.2 聚氧化乙烯溶液黏度随剪切速率的变化规律1196.2 喷嘴溶液运动1206.2.1 喷嘴溶液流动模型的建立1206.2.2 喷嘴溶液流动模型网格划分1216.3 溶液运动与结果分析1216.3.1 纺丝溶液流速分布规律1216.3.2 电动机转速对溶液流动的影响1246.3.3 溶液浓度对溶液流动的影响1266.3.4 喷嘴长度对溶液流动的影响1276.4 高速离心纺丝纤维流空间运动1286.4.1 喷嘴流运动模型的建立1296.4.2 空间流运动模型网格划分1296.5 纤维空间流与结果分析1316.5.1 纤维流运动过程与流轨迹1316.5.2 纺丝转速与流轨迹之间的关系1326.5.3 纤维空间运动的流速度1336.5.4 流溶液浓度的影响1346.5.5 喷嘴周围的气流速度变化1356.6 本章小结137第7章 高速离心纺丝实验与结果分析1397.1 高速离心纺丝流实验装置与PEO纺丝溶液制备1397.2 高速离心纺丝工艺参数对临界转速的影响1407.3 高速离心纺丝工艺参数对纤维形态的影响1417.3.1 纺丝溶液参数的影响1417.3.2 喷嘴长度与直径的影响1457.3.3 不同离心纺丝喷嘴制备的纤维形态对比分析1467.3.4 不同离心纺丝喷嘴制备的纤维直径对比分析1477.4 不同离心纺丝喷嘴制备的纤维生产效率对比分析1507.5 高速离心纺丝工艺参数对流的影响1517.6 收集距离对流运动的影响1537.7 因素的影响1547.8 本章小结155第8章 总结与展望1568.1 全书研究总结1568.2 后续研究展望158参考文献160
张智明,男,武汉纺织机械工程与自动化学院教授。主要教学成果:1.协同创新下纺织机械人才培养的优质资源共享研究. 中国纺织工业联合会纺织教育教学成果奖. 二等奖. 编号: 2017-GJ-091. 2.湖北省“创青春”生创业大赛创业计划赛铜奖. 武汉星晨印花设备有限责任公司. 指导老师.主要科研成果:1、自然科学面上项目. 高速离心力场作用下流与纳米纤维运动及纳米成纱机理研究. 项目编号:51775389,研究时间:2018.1-2021.12. 主持2、湖北省自然科学面上项目. 基于电磁耦合的新型高速纺纱锭子机理研究. 项目编号:2012FFB04601. 主持3、“十一五”科技支撑计划项目子课题. 新型纺纱和纱线准备装备的智能闭环张力控制技术. 项目编号:2009BAF39B01. 主持4. 湖北省高等学校省级教学研究项目. 面向新工科的纺织机械人才核心能力和教学模式的研究. 项目编号:2018350. 主持5. 湖北省高等学校省级教学研究项目. 协同创新下纺织机械人才培养的优质资源共享研究. 项目编号:2014311. 主持主要著作:《精通Pro/ENGINEER中文野火版(零件设计篇)》,中国青年出版社,2014。
本专著具有优选和原创,来源于编者自然科学面上项目(高速离心力场作用下流与纳米纤维运动及纳米成纱机理研究. 项目编号:51775389),研究内容具有新颖。
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