喷气旋转气流(涡流)的特性

1)旋转气流的流动特性

喷气纺纱中，喷射气流在纱道内旋转流动，其实质为气流涡流流动。根据涡流理论，当纱道内无纱条时，其径向压力和速度分布如图4—14所示。

旋转气流的中心压力低于外层压力，形成负压，加上旋转气流的轴向分速度作用，吸嘴具有一定吸力，使前罗拉输出的纤维能顺利吸人加捻器吸口中。纱道内涡流场的速度分布由切向速度、轴向速度和径向速度组成，如图4—15所示。

因纱道直径较小，涡流流动实际上类似于涡核中心的速度分布，似固体涡流旋转区。由于气流粘性以及与管壁的摩擦，近纱道壁处有极薄的附面层且随气流轴向流动逐渐增厚，涡流旋转沿轴向也有衰减。

2)纱条在纱道中运动及纱条气圈形成

须条从吸口进入纱道内，在高速旋转的涡流场作用下，受气流推动旋转而加捻。由于纱条密度ρy远大于空气密度，在离心力作用下，纱条向外侧运动，到达离心力(向外)与涡流场压差(向内)的平衡位置(即靠近管壁)时，纱条旋转方向与气流旋转方向相同(公转)而加捻，如图4—16所示。

纱条回转时，两边的径向气流速度不相等。由于受力不同，纱条产生转动力矩，因此，纱条除公转外还有自转。由于自转力矩小，纱条加捻主要靠公转。

旋转时，纱条在喷嘴两边形成多节小气圈旋转运动。小气圈的运动随纺纱张力、气流作用力和纱条离心力的大小和变化而不同。喷气纱的捻度实质上依靠纱条气圈回转运动而获得。前后小气圈不能相互干扰(开纤管作用)，它们的稳定性直接影响喷气纱的结构和性能。

3)气圈转速与纱条质量的关系

实验证明气圈转速随气压增加而加快，如图4—17所示(测试条件：纺13.1tex、65/35T/C纱，纺纱速度140m/min，喂入比0.98)。

图中可以看出：气压为24.