Mathematical Modelling of Pneumatic Melt Spinning of Isotactic Polypropylene. Part 1, Modelling of the Air Jet Dynamics

• Autorzy: Zachara A. , Lewandowski Z.

Warianty tytułu

PL

Matematyczne modelowanie pneumatycznego przędzenia włóknin ze stopionego polipropylenu izotaktycznego. Część 1, Modelowanie dynamiki strumienia powietrza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this series of publications, the process of nonwoven melt blowing of ultra-fine fibers is presented. The process starts in the dual slot die where two converging air jets draw the molten polymer stream. In the present paper (Part I), the air flow field is investigated with the aid of the k – ε turbulence model, which is solved numerically. From the results of computations, we have distributions of the air flow parameters along the z – axis, which is also the axis of pneumatic melt spinning. These parameters are the air velocity, temperature and pressure, which will be used in Part II and III to compute the fiber melt blowing dynamics.

PL

Praca stanowi część pierwszą serii trzech publikacji, w których przedstawiono matematyczne modelowanie procesu pneumatycznego przędzenia włóknin ze stopionego polimeru typu „melt blowing”. Proces ten zachodzi pod wpływem podwójnego, zbieżnego strumienia gorącego powietrza wydmuchiwanego symetryczne z dysz powietrznych z obu stron belki przędzalniczej. W niniejszej publikacji (Część I) przedstawiono badanie pola aerodynamicznego strumienia powierza metodą numeryczną z zastosowaniem modelu turbulentnego k – ε. W wyniku obliczeń otrzymano rozkłady parametrów pola przepływu powietrza wzdłuż centralnej osi strumienia, która jest też osią przędzenia. Parametrami tymi są prędkość, temperatura i ciśnienie powietrza, których rozkłady wzdłuż osi przędzenia będą zastosowane w modelowaniu dynamiki procesu pneumatycznego przędzenia włóknin ze stopu izotaktycznego polipropylenu w częściach II i III serii publikacji.

Słowa kluczowe

EN

fiber spinning; melt blowing; nonwoven; computational fluid dynamics CFD; turbulence model

PL

przędzenie włókien; polimer typu met blowing; włókniny; obliczeniowa dynamika płynów; model turbulencji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 16, no. 4 (69)
• Strony: 17--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Zachara A.

• Institute of Fundamental Technological Research, Polish Academy of Sciences, Warsaw ul. Świętokrzyska 21, 00-049 Warszawa, Poland

autor

Lewandowski Z.

• University of Bielsko-Biała, ul. Willowa 2, 43-309 Bielsko-Biała, Poland

Bibliografia

• 1. U.S. Patent 3,849,241 (1974).
• 2. U.S. Patent 3,825,380 (1974).
• 3. L. Gerking, Chemical Fibers International, 52, 2002, 424.
• 4. R.R. Bresee, W.C. Ko, International Nonwovens J., 2003, Summer, 21.
• 5. R.R. Bresee, International Nonwovens J., 2004, Spring, 36.
• 6. T. Chen, X. Wang, X. Huang, Textile Research J., 74, 2004, 1018.
• 7. H. M. Krutka, R. I. Shambaugh, D. V. Papavassiliou, Ind. Eng. Chem. Res., 42, 2003, 5541.
• 8. J. W. Elsner, Turbulencja Przepływów, PWN, Warszawa, 1987, pp. 69-79, 95-100.
• 9. B. Mohammadi, O. Pironneau, Analysis of the K – Epsilon Turbulence Model, John Wiley & Sons, Chichester, MASSON S.A. Paris 1994, p.51-62.
• 10. D.C. Wilcox, Turbulence Modeling for CFD (Computational Fluid Dynamics), DCW Industries, Inc., La Canada, California, 1984, p.176-183.
• 11. S.B. Pope, Turbulent Flows, Cambridge University Press, Cambridge 2000, pp. 83-95, 95-100.
• 12. FLUENT Inc. Fluent 6.1 User’s Guide, Lebanon, NH, 2003.
• 13. A. Boguslawski, Technical University of Czestochowa, 2006 (private communication).
• 14. H.M. Krutka, R.I. Shambaugh, D.V. Papavassiliou, International Nonwovens J., 2005, Spring, 2.