摘要 | 第4-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
第一章 前言 | 第11-19页 |
1.1 绪论 | 第11-12页 |
1.2 纱线导水机理研究进展及现状 | 第12-15页 |
1.2.1 毛细效应的动力学理论 | 第12-13页 |
1.2.2 国内外纺织品导水性能研究现状 | 第13-15页 |
1.3 超细纤维材料的传质特性 | 第15-16页 |
1.4 数值模拟技术在纤维材料传质研究领域的应用与发展 | 第16-17页 |
1.5 本课题研究内容及意义 | 第17-19页 |
1.5.1 本课题研究的主要内容 | 第17页 |
1.5.2 本课题研究的目的和意义 | 第17-19页 |
第二章 纳米包覆纱的导水数学模型 | 第19-37页 |
2.1 加捻长丝纱的芯吸导水数学模型 | 第19-26页 |
2.1.1 二维均匀毛细通道芯吸理论 | 第19-20页 |
2.1.2 二维藕节管模型芯吸理论 | 第20-23页 |
2.1.2.1 两节二维藕节管的芯吸导水模型 | 第21-22页 |
2.1.2.2 三节二维藕节管的芯吸导水模型 | 第22-23页 |
2.1.2.3 N节二维藕节管的芯吸导水模型 | 第23页 |
2.1.3 结果与讨论 | 第23-26页 |
2.1.3.1 加捻长丝纱藕节管模型标准芯吸时间方程分析 | 第24-25页 |
2.1.3.2 加捻长丝纱藕节管模型高度-时间方程分析 | 第25-26页 |
2.2 纳米纤维包覆纱的芯吸导水数学模型 | 第26-32页 |
2.2.1 纳米纤维包覆纱包覆层毛细芯吸压力分析 | 第26-28页 |
2.2.2 二维纳米纤维包覆纱双尺度藕节管模型芯吸理论 | 第28-29页 |
2.2.2.1 双尺度均匀管模型的芯吸时间方程 | 第28-29页 |
2.2.2.2 双尺度藕节管模型芯吸时间方程 | 第29页 |
2.2.3 结果与讨论 | 第29-32页 |
2.2.3.1 双尺度藕节管模型标准芯吸时间方程分析 | 第29-31页 |
2.2.3.2 双尺度藕节管模型高度-时间方程分析 | 第31-32页 |
2.3 纳米纤维包覆层对纱线芯吸性能的影响 | 第32-34页 |
2.4 本章小结 | 第34-37页 |
第三章 纳米包覆纱导水模型数值模拟研究 | 第37-53页 |
3.1 计算流体力学基础 | 第37-38页 |
3.1.1 质量守恒定律 | 第37页 |
3.1.2 动量守恒定律 | 第37-38页 |
3.1.3 能量守恒定律 | 第38页 |
3.2 FLUENT简介 | 第38-40页 |
3.2.1 前处理功能 | 第39页 |
3.2.2 Fluent求解器核心功能 | 第39页 |
3.2.3 ANSYS Fluent的后处理功能 | 第39-40页 |
3.2.4 ANSYS Fluent的基本步骤 | 第40页 |
3.3 毛细现象常见的Fluent求解模型 | 第40-42页 |
3.3.1 CSF模型 | 第40-41页 |
3.3.2 VOF模型 | 第41页 |
3.3.3 k-ε模型 | 第41-42页 |
3.4 纱线芯吸导水数值模拟的前处理阶段 | 第42-45页 |
3.4.1 纱线二维藕节管几何模型的建立 | 第42-44页 |
3.4.1.1 长丝纱二维藕节管几何模型 | 第42页 |
3.4.1.2 纳米纤维包覆纱的双尺度藕节管几何模型 | 第42-44页 |
3.4.2 网格划分 | 第44-45页 |
3.5 纱线芯吸导水模型的仿真模拟与结果分析 | 第45-51页 |
3.5.1 二维藕节管芯吸导水数值模拟结果 | 第45-47页 |
3.5.2 二维双尺度藕节管芯吸导水数值模拟结果 | 第47-49页 |
3.5.3 纳米纤维包覆层对纱线芯吸性能的影响 | 第49-51页 |
3.6 本章小结 | 第51-53页 |
第四章 实验部分 | 第53-77页 |
4.1 纳米包覆纱线制备 | 第53-66页 |
4.1.1 加捻尼龙芯纱纺制 | 第53-55页 |
4.1.1.1 选材 | 第53页 |
4.1.1.2 芯纱结构参数设计 | 第53-54页 |
4.1.1.3 芯纱加捻与定捻 | 第54-55页 |
4.1.2 加捻尼龙纱线内部毛细芯吸管道的结构表征 | 第55-60页 |
4.1.2.1 尼龙长丝纱毛细芯吸通道粗细节长度及长度比 | 第55-56页 |
4.1.2.2 加捻长丝纱毛细芯吸通道粗细节宽度及宽度比 | 第56-58页 |
4.1.2.3 纤维接触角测试 | 第58-60页 |
4.1.3 纳米纤维尼龙包覆纱的制备 | 第60-62页 |
4.1.3.1 原料及仪器 | 第60页 |
4.1.3.2 纺丝液制备 | 第60页 |
4.1.3.3 静电纺纳米纤维包覆纱制备工艺 | 第60-61页 |
4.1.3.4 静电纺丝工艺参数优化 | 第61-62页 |
4.1.4 纳米纤维尼龙包覆纱的结构测试与表征 | 第62-65页 |
4.1.4.1 纳米包覆纱的形貌表征 | 第62-63页 |
4.1.4.2 纳米纤维包覆层测试与表征 | 第63-65页 |
4.1.5 纳米包覆纱工艺参数设计 | 第65-66页 |
4.2 纱线水平芯吸导水性能测试 | 第66-72页 |
4.2.1 实验原料与设备 | 第66页 |
4.2.2 测试方法与步骤 | 第66-67页 |
4.2.3 实验结果 | 第67-72页 |
4.2.3.1 尼龙长丝纱芯吸导水测试结果 | 第67-68页 |
4.2.3.2 纳米包覆纱芯吸导水测试结果 | 第68-70页 |
4.2.3.3 纳米纤维包覆对纱线芯吸性能的影响 | 第70-72页 |
4.3 实验验证与结果分析 | 第72-75页 |
4.3.1 加捻长丝纱藕节管模型实验验证 | 第72-74页 |
4.3.2 纳米纤维包覆纱双尺度藕节管模型实验验证 | 第74-75页 |
4.3.2.1 纳米纤维层不同孔隙率的双尺度藕节管模型验证 | 第74页 |
4.3.2.2 不同纳米纤维层厚度的双尺度藕节管模型验证 | 第74-75页 |
4.4 本章小结 | 第75-77页 |
第五章 三维双尺度藕节管模型 | 第77-87页 |
5.1 三维双尺度藕节管模型芯吸理论 | 第77-83页 |
5.1.1 三维藕节管模型的纳米纤维层毛细芯吸作用力分析 | 第77-78页 |
5.1.2 三维两节双尺度藕节管导水模型理论 | 第78-79页 |
5.1.3 三维三节双尺度藕节管导水模型理论 | 第79-80页 |
5.1.4 三维N节双尺度藕节管导水模型理论 | 第80-81页 |
5.1.5 三维双尺度藕节管模型相关理论参数分析 | 第81-83页 |
5.2 三维双尺度藕节管模型仿真模拟与分析 | 第83-86页 |
5.2.1 三维双尺度藕节几何模型的建立与网格划分 | 第83-84页 |
5.2.1.1 三维几何模型建立 | 第83-84页 |
5.2.1.2 网格划分 | 第84页 |
5.2.3 三维双尺度藕节管模型仿真模拟与分析 | 第84-86页 |
5.3 本章小结 | 第86-87页 |
第六章 总结与展望 | 第87-91页 |
6.1 结论 | 第87-88页 |
6.2 不足与展望 | 第88-91页 |
参考文献 | 第91-95页 |
发表论文和参加科研情况说明 | 第95-97页 |
附录1 | 第97-99页 |
附录2 | 第99-103页 |
附录3 | 第103-107页 |
致谢 | 第107页 |