本文建立了干法纺丝甬道气体流场理论模型,采用数值方法求解了该模型,并进行了实验验证,模拟结果与实测结果较吻合。利用通过验证的流场模型对条件变化下的甬道气体流场进行了模拟,初步揭示了纺丝甬道高温气体流场的分布规律,为深入地了解高温气体对聚合物纺丝原液的作用机理和解决纺丝过程中存在的问题奠定了理论基础。论文第一章介绍了研究背景、研究意义、国内外研究现状和研究内容。论文第二章建立了干法纺丝甬道气体流场理论模型并进行了数值求解。纺丝甬道流场理论模型由连续方程、动量方程、能量方程、湍流动能方程和湍流动能耗散率方程及边界条件组成。湍流模型采用κ-ε双方程模型。采用有限容积法对甬道流场理论模型进行离散化。在控制方程的离散化过程中引入交错网格和SIMPLE算法,还讨论了应用TDMA法结合松弛法求解代数方程。通过PHOENICS软件的计算及运行进行分析求解,得到了甬道内部气流速度和气体温度的分布情况。论文第三章对数值模拟结果进行分析,并利用毕托管测速仪和热电偶测温装置对模拟结果进行了实验验证,证明模拟结果与实测结果吻合较好。论文第四章利用气体流场模型对条件变化下的甬道流场进行了数值模拟,分析得到了不同形状、尺寸以及工艺条件下纺丝甬道内部气体流场的分布。如改变纺丝甬道喷丝头直径及高度、改变出口管嘴的直径及高度、改变吹风方式等,发现纺丝甬道出口管直径越小,气流在这个位置的变化幅度会越剧烈;出口管与纺丝甬道主体连接的角度越小,气流的变化幅度会越小等。论文第五章对本文进行了总结与展望。综上所述,本课题建立了干法纺丝甬道气体流场模型,该模型获得了实验验证,为以后深入开展干法纺丝聚合物拉仲模型研究和纺丝甬道的优化设计提供了理论支持。