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纺丝溶液湍流阶段介绍

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:当电动机转速进一步增加,喷嘴内纺丝溶液的平均流速达到由纺丝溶液自身性质决定的临界雷诺数时,纺丝溶液在喷嘴内的流动将由层流转变为湍流,此时纺丝溶液的流动状态最为混乱无序并且有涡流、逆流等现象产生。第二部分为纺丝溶液的主要流动区域,该区域几乎充斥整个喷嘴,纺丝溶液的流动为杂乱的湍流,该区域内由于纺丝溶液间相互扰动并产生动量交换使得该区域内纺丝溶液流速大小分布较为均匀。

纺丝溶液湍流阶段介绍

电动机转速进一步增加,喷嘴内纺丝溶液的平均流速达到由纺丝溶液自身性质决定的临界雷诺数时,纺丝溶液在喷嘴内的流动将由层流转变为湍流,此时纺丝溶液的流动状态最为混乱无序并且有涡流、逆流等现象产生。

湍流状态下的纺丝溶液在喷嘴内的流动可以分为三个区域:

第一部分为靠近喷嘴内壁的黏性底层区域,该区域由附着在内壁上的纺丝溶液组成,此区域内由于喷嘴管壁的牵制纺丝溶液轴向流动受阻。此时纺丝溶液的黏滞性起主导作用,该区域内纺丝溶液流速很小但是流速梯度很大并且该区域内的纺丝溶液流动仍为层流。

第二部分为纺丝溶液的主要流动区域,该区域几乎充斥整个喷嘴,纺丝溶液的流动为杂乱的湍流,该区域内由于纺丝溶液间相互扰动并产生动量交换使得该区域内纺丝溶液流速大小分布较为均匀。

第三部分为湍流区域与黏性底层区域之间的过渡区域,该区所占区域很小可以忽略不计。(www.xing528.com)

湍流状态下的纺丝溶液在喷嘴内的流态分布如图3-2所示。

图3-2 湍流阶段纺丝溶液流态分布

由图3-2可知,当纺丝溶液在喷嘴内的流动状态转变为湍流时,纺丝溶液的速度矢量方向各异,当纺丝溶液从喷嘴中喷出时由于没有喷嘴管壁限制,纺丝溶液的流动方向仅靠黏滞力保持纺丝射流的稳定性,此时将加剧纺丝溶液从喷嘴喷出时的挤出膨胀现象并导致纺丝射流初始直径增大。

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