中圖分類號：TS103.2 文獻標志碼：A 文章編號：1009-265X（2025）06-0017-10

梳棉機作為紡紗工藝流程中的關鍵設備，其內部氣流運動規(guī)律對梳理效果、生條質量以及生產(chǎn)效率等有著至關重要的影響。隨著紡織行業(yè)不斷發(fā)展，梳棉機朝高速高產(chǎn)的方向邁進，使得機內氣流流動情況變得更為復雜，深人研究其氣流規(guī)律愈發(fā)重要[1]。過往的研究中，國內外諸多學者已從不同角度對相關內容展開了探索。早期技術受限，梳棉機氣的研究多以為定性分析。沈飛天從氣流附面層理論探討小漏底積花的原因。此后，高速攝影技術、粒子圖像測速儀等非接觸測量技術及流體動力有限元仿真軟件的開發(fā)與應用，使梳棉機氣流的研究難度降低，能夠進行定量分析[3]。Fang等[4]利用計算流體力學（Computational fluid dynamics，CFD）方法分析了梳棉機產(chǎn)生渦流影響纖維結構和紗線性能的問題。Gu等[5聚焦于金屬梳棉針布設計，借助仿真模擬研究不同齒深梳棉針布周圍氣流，進而發(fā)明“雙齒”新型梳棉針布。陶繼昊利用FLUENT軟件揭示了刺輥放氣罩的重要性及逆向給棉在氣壓方面的優(yōu)勢。

盡管前人已取得諸多成果，但對梳棉機內部氣流的研究多聚焦于局部區(qū)域，尤其是在不同工況以及整體結構下各部件間相互影響的氣流運動規(guī)律，仍存在進一步深入研究的空間。鑒于此，本文以JWF1217型梳棉機為研究對象，聚焦整體梳理區(qū)，建立有限元體積模型，基于CFD運用數(shù)值模擬方法，對梳棉機氣流運動進行模擬分析，并對模擬結果進行驗證，期望能夠助力紡織行業(yè)進一步提高梳理環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質量與效率。

1 數(shù)值模擬

1. 1 梳棉機流體域模型建立

JWF1217型梳棉機梳理弧長為 3m ，工作幅寬1.3m ，梳理面積 3.9m² ，參與分梳的回轉蓋板根數(shù)為38根，采用9點隔距調節(jié)[7]。根據(jù)JWF1217型梳棉機隔距圖，使用ANSYSWorkbench軟件建立了如圖1所示的梳棉機流體域模型。此次模擬選取22個重要位置為吸點，各吸點位置如圖2所示。

注：1.棉箱吸點；2.蓋板清潔輥吸點；3.蓋板右后吸點；4.蓋板左后吸點；5.蓋板主動軸吸點；6.蓋板飛花吸點；7.后上棉網(wǎng)清潔器吸點;8.后下棉網(wǎng)清潔器吸點;9.刺輥放氣罩吸點；10.刺輥第一落雜區(qū)吸點；11.刺輥第二落雜區(qū)吸點；12.錫林漏底后吸點；13.錫林漏底前吸點；14.大壓輥吸點；15.清潔輥吸點；16.前下棉網(wǎng)清潔器吸點；17.前上棉網(wǎng)清潔器吸點；18.蓋板左前吸點；19.蓋板右前吸點；20.集束器吸點；21.圈條器吸點；22.主管道

本文在建模過程中進行了部分簡化，且未考慮模型中小的圓角、倒角、凸臺等，以及道夫前和刺輥后區(qū)域、棉層對氣流流動的影響。由于梳棉機隔距較小，本文將錫林、道夫、刺輥與弧形罩板間距離準確設定為針布針高度與隔距之和，并考慮了間隙大小沿錫林周向的位置變化。此外，因回轉蓋板根數(shù)較多且為鏈條式旋轉，為方便計算，本文將蓋板視為靜止。這些簡化可能造成局部氣流模擬的不準確，需要在對比實際測量數(shù)據(jù)時進一步考慮其對結論的影響。

1. 2 邊界條件設置

考慮到梳棉機模型復雜性，本文將濾塵管道吸風口作為唯一壓力出口邊界，其余有空氣進入的部位皆為壓力入口邊界。同時，考慮到梳棉機回轉蓋板間縫隙處存在氣流交換，在相應部位合理設置氣流入口。圖3為JWF1217進出口邊界條件設置圖，其中綠色為入口邊界條件，具體條件如表1所示。

1.3 流體動力學湍流模型

梳棉機內部氣流為不可壓縮、黏性、湍流流體，其密度和黏度分別為 1.225kg/m³ 和 。其中氣流多為附面層氣流和管道流，標準 k-ε 湍流模型在紡織工程領域處理此類流動問題上理論成熟、經(jīng)驗豐富，可靠性和準確性已經(jīng)得到一定驗證[8-9]，且穩(wěn)定性高，能兼顧計算效率與模擬精度，便于推廣應用。因此本文采用標準 k-ε 湍流模型，通過求解兩個單獨的運輸方程來確定湍流長度和時間尺度，其中 k 代表紊流脈動動能， ε 代表紊流脈動動量耗散率，具體方程如式（1）—（3）所示[10] O

標準 k-ε 湍流模型：

k 方程：

ε 方程：

其中：

式中： x_?y_?z 分別為空間坐標系3個坐標軸的正方 向； u 為動力粘度； _;ρ 為密度; c_μ=0.09，c₁=1.44，c₂= 1.92，σ_k=1.0，σ_ε=1.3_c

1.4 網(wǎng)格劃分及無關性檢測

在網(wǎng)格劃分中，梳棉機結構復雜，整體尺寸約

2m ，但各工作輥之間及工作輥和罩殼之間的隔距不足 1mm ，其大尺寸比容易引發(fā)畸形單元，導致求解系數(shù)矩陣奇異。因此，對流體域模型的碎面進行合并優(yōu)化處理，采用結構化四面體網(wǎng)格進行劃分。劃分時，過少的網(wǎng)格數(shù)量會導致計算數(shù)值與真實結果出現(xiàn)較大偏差，但過多的網(wǎng)格數(shù)量也會要求更高的計算性能，還可能造成計算資源的浪費[1]。為驗證網(wǎng)格無關性，采用全局加密設置不同的網(wǎng)格尺寸和數(shù)量，依據(jù)1.2和1.3節(jié)中提到的邊界條件和湍流模型進行數(shù)值模擬，并提取關鍵結果參數(shù)。所選網(wǎng)格密度及對應計算時間如表2所示，不同網(wǎng)格設置的模擬結果如圖4所示。

從表2可以看出，隨著網(wǎng)格尺寸的細化，網(wǎng)格數(shù)量增多，計算結果精確性增大，所需計算時間逐漸增長。當網(wǎng)格尺寸為 45mm 時，由于梳棉機體積較大，計算機已經(jīng)無法完成模擬工作。從圖4可以看出，3種網(wǎng)格尺寸的模擬結果趨勢大體相同，當網(wǎng)格尺寸從 135mm 減小至 90mm 時，計算結果變化范圍相當小，認為當前網(wǎng)格數(shù)量已能滿足計算精度要求。為兼顧結果準確性和計算時間、資源消耗，最終選擇將單元尺寸設為 90mm 進行此次模擬，對應的優(yōu)化后節(jié)點數(shù)為501493，單元數(shù)為2230106，最大網(wǎng)格尺寸為 90mm 最小網(wǎng)格尺寸為 53mm ，具體網(wǎng)格模型如圖5所示。

2 梳棉機氣流開車試驗

為了解梳棉機內流場特性、驗證數(shù)值模擬科學性，本文用皮托管測試梳棉機管道內氣壓、氣體流速等參數(shù)。首先利用鉆孔鉆頭在JWF1217型梳棉機的濾塵吸塑管道上的主要吸塵罩位置進行鉆孔，確保吸點位于氣流流動平穩(wěn)的直管段上。接著使用皮托管測試吸點的風速和風壓，由于數(shù)值模擬時并未考慮梳棉機內棉層對錫林、刺輥、道夫內氣流的影響，故開車測試時停止喂棉箱棉層喂入，僅開啟機內各部件。

為保證實驗數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和準確性，此次氣流測試在梳棉機開車 ^1h 后進行，同時在測量過程中，僅有被測孔打開，并將皮托管測壓儀或風速儀置入其中，而其余未被測量的孔需加以封閉，每個吸點測量5次后取平均值，以減小實驗誤差的影響。

3 結果與分析

3.1 梳棉機整體氣流分析

梳棉機整體氣流模擬情況如圖6所示。從圖6（a）可以看出，道夫部分、回轉蓋板部分、大壓輥吸點等多處的壓力較高，約為 -110～50Pa 。其主要原因是邊界條件設置上述部位為氣流入口，且被賦予1個大氣壓值。棉網(wǎng)清潔器、錫林漏底、落雜區(qū)等處壓力沿 X 負方向遞減，促使氣流攜帶短絨和塵雜進入濾塵管道。錫林外部部件較多，壓力情況復雜。其前部壓力等值線分平均，壓降平滑，后部存在兩個環(huán)狀密集分布區(qū)，較為紊亂。濾塵管道壓力分布合理，后部蓋板吸風支管處吸風點多，壓力等值線密集，易產(chǎn)生渦流。

為探究氣流運動軌跡，本文截取連續(xù)時刻的梳棉機氣流速度如圖6（b）所示。從圖6（b）可以看出，濾塵管道棉箱吸點處風速最高，約為 37m/s ，可快速吸入下棉箱中的短緘和雜質。模擬忽略道夫前和錫林后等部件，導致大壓輥、清潔輥、集束器和圈條器等處吸點氣流流速較高，約為 23～26m/s ，實際中上述部件會使流速降低至與棉網(wǎng)清潔器相近，約14～16m/s 。刺輥部分吸塵管道較遠且口徑較粗，氣流流速較低，約為 7～10m/s 。此外，3個工作輥的轉速和氣流速度不同，錫林最快，刺輥次之，道夫最慢，其產(chǎn)生的氣流相互獨立，互不影響?；剞D蓋板后部的氣流經(jīng)右后吸點進入濾塵，流線密集，吸風效果較好，能有效吸人蓋板花；回轉蓋板前部氣流經(jīng)左前和右前吸點進入，流線相對稀疏但流速高于后部。各管道補風口處氣流螺旋匯入濾塵管道，主管道多數(shù)氣流從前部流出，少部分氣流在后半部分產(chǎn)生渦流

3.2 濾塵區(qū)域氣流分析

濾塵區(qū)域能輔助梳棉機形成開松除雜梳理過程中的氣流運動并保持穩(wěn)定[12]。為探究其氣流特征，取 X=-1615mm 處截面，得到濾塵氣流壓力和流速模擬圖如圖7所示。從圖7（a）可以看出，濾塵管道內壓力呈從下至上、從外向內遞減的趨勢，壓降平滑無明顯驟變，負壓利用率高且能量損失小，利于吸雜。因濾塵后上和前下部分的吸點設置為空氣進口，其壓力較高；管道中下部的壓力值為 -570～-410Pa ，上部為 -720～-570Pa 。從圖7（b）可以看出，濾塵主管道出口存在渦流，是近壁面氣流突然擴張、轉彎與管道壁碰撞改變流線軌跡所致。從圖7（c）可以看出，除刺輥部件管道和蓋板前部管道氣流流速偏低外，其他支管道氣體流速相近

由于濾塵管道是關鍵的除雜結構，氣流速度的微小變化顯著影響除雜性能，且其分支結構復雜、吸點多，氣流速度分布差異大，需對其進一步精確分析。選取主要吸點的氣體流速進行對比分析，具體數(shù)值如表3所示。從表3可以看出，刺輥部件管道和蓋板前部管道內的氣流與圖7所示的流速同樣偏低，但其吸風點處的氣流流速在 10m/s 左右，可達到吸風要求。距離主管道吸風點最近的棉箱吸點速度最大，大于 30m/s ，各棉網(wǎng)清潔器處氣流流速均在 12～15m/s 之間，可及時吸走短絨和塵雜。

3.3 梳理區(qū)氣流分析

3.3.1 刺輥區(qū)域氣流分析

刺輥借助離心力和氣流共同作用，能夠排除大部分雜質和短絨。圖8為刺輥區(qū)域氣體流速圖。從圖8（a）可以看出，刺輥區(qū)域氣流較紊亂，且刺輥高速旋轉帶動了近壁面的空氣流動，使罩殼內大部分氣流流速大幅增加。落雜區(qū)氣流存在兩個較大漩渦，靠近補風口部分氣流流速較高，約在 11m/s ，而遠離補風口部分氣流流速較低，在 5m/s 左右。從圖8（b）可以看出，高速刺輥攜帶氣流通過給棉板與刺輥隔距點時，因隔距小而受阻。在隔距點與除塵刀間，氣流增厚，需從第一落雜區(qū)補風口下半部分補入空氣，以托持纖維[13]。氣流至除塵刀處部分被分割，大部分沿刀背向下流動，部分雜質及少量纖維隨之落下，較大較重的雜質因離心力大而優(yōu)先落下。過除塵刀后，氣流繼續(xù)增厚，厚度超小漏底入口隔距的氣流落入第二落雜區(qū)，小于隔距的氣流則進入小漏底，同時第二落雜區(qū)補風口處有刀下補入氣流進入刺輥罩殼。從圖8（c）可以看出，小漏底出口處，氣流流向錫林一刺輥三角區(qū)，經(jīng)大漏底出口與錫林氣流匯合，通過隔距點后，部分進入刺輥放氣罩被吸走，部分進入錫林一蓋板工作區(qū)。

3.3.2 錫林區(qū)域氣流分析

蓋板與錫林組成的分梳區(qū)在梳棉過程中起著關鍵作用，其內部氣流運動對纖維梳理和雜質排出有著重要影響。為深入了解該區(qū)域氣流特性，對遠離濾塵管道（ X=-27mm 和靠近濾塵管道（ X=-1379mm） 的橫截面對比分析，氣流速度矢量如圖9所示。模擬結果顯示，兩截面氣流整體運動趨勢相同，但受棉網(wǎng)清潔器吸點、錫林漏底吸點的補風口影響，各吸點處氣流存在差異。由于 X=-27mm 處截面遠離濾塵管道，氣流流速較低，補風口使棉網(wǎng)清潔器、錫林漏底內部氣流更加順暢，利于除雜。在前蓋板處因氣流速度較低，部分氣流受錫林高速旋轉影響，產(chǎn)生兩處渦流。而靠近濾塵管道處，前蓋板吸點負壓作用強于錫林旋轉的影響，氣流流向蓋板吸點，

從圖9可以看出，錫林與蓋板隔距內流速從靠近錫林側向外遞減，回轉蓋板處更為明顯。這種流速遞減的現(xiàn)象不僅影響著錫林與蓋板間的氣流運動，還對雜質和短絨的排出產(chǎn)生作用。進入錫林一蓋板工作區(qū)的部分氣流夾雜著短絨、雜質，經(jīng)后棉網(wǎng)清潔器上、下吸點時被抽吸入濾塵管道。在經(jīng)過后蓋板吸點時，回轉蓋板間隙補充的部分空氣使氣流以較低的流速（約 5m/s ）進入雜質吸點。氣流進入吸點管道后，因負壓抽吸，流速增至約 13m/s ，且因管道突然擴張形成渦旋流動。大部分被抽入濾塵管道，小部分氣流因錫林隔距內負壓更高，在吸點負壓作用下增速后流入錫林隔距，匯入錫林帶動的氣流。

錫林旋轉帶動后蓋板工作區(qū)的氣流進入前蓋板工作區(qū)，氣流經(jīng)過前上罩板后與回轉蓋板間隙補入氣流匯合，流入前蓋板吸點。大部分氣流在負壓下形成渦旋，流速增加（約 18m/s ）并被抽入濾塵管道。小部分氣流在因錫林隔距內負壓更高，在吸點負壓下增速后流入錫林隔距，匯入錫林帶動的氣流。經(jīng)前棉網(wǎng)清潔器吸點時，部分氣流因吸點負壓形成渦旋流動被抽入濾塵管道，隨后錫林帶動其余氣流流向錫林和道夫三角區(qū)。

錫林和道夫三角區(qū)的氣流隨錫林旋轉進入到大漏底工作區(qū)。經(jīng)過大漏底前吸點時，部分氣流被吸點負壓吸至吸風管道，同時因吸點負壓高產(chǎn)生漩渦，導致部分回流補入錫林隔距，剩余氣流由錫林帶動流向刺輥和錫林三角區(qū)。

3.3.3 道夫區(qū)域氣流分析

錫林區(qū)域的氣流在完成與蓋板的梳理和除雜過程后，進入到錫林一道夫三角區(qū)。該區(qū)域氣流情況較為復雜，且錫林與道夫的轉速差異使得氣流特性有所不同。由于錫林轉速遠大于道夫，相互作用時，錫林氣流占據(jù)主導地位。因此，表層氣流在離開前下罩板下方出口時會沿切口方向沖出[14]。圖10 為錫林一道夫三角區(qū)區(qū)域氣體流速模擬圖。從圖

10（a）可以看出，氣流流入三角區(qū)后在上部與道夫旋轉氣流匯合，經(jīng)隔距點后一分為二，小部分進入道夫隔距，大部分隨錫林進入大漏底。這表明正常工作時，錫林、道夫隔距內的大部分氣流是二者旋轉產(chǎn)生的獨立氣流，以旋轉滾筒的附面層形式輸送，道夫旋轉不影響錫林內的流體。從圖10（b）可以看出，受錫林道夫三角區(qū)負壓作用，補風口處大部分氣流進入大漏底，部分沿道夫隔距下半周逆向流動入三角區(qū)，在靠近道夫隔距外壁區(qū)域內流動。

3.4 開車試驗結果

數(shù)值模擬與實測結果如表4所示。從表4可以看出：數(shù)值模擬與實測結果基本吻合，但建模簡化導致誤差。棉箱吸點、集束器吸點、圈條器吸點處模擬流速遠高于實測，是因為實際吸點處軟管較長且彎曲，氣流轉彎時與管壁摩擦耗能。梳棉機前后棉網(wǎng)清潔器吸點、蓋板前后吸點模擬流速略高于測量值，是因為管道內未完全清理的雜質增加了阻力。刺輥區(qū)模擬流速低于實測值，考慮是吹氣裝置補人氣流導致。蓋板清潔輥吸點、蓋板飛花吸點、蓋板主動軸吸點模擬流速低于實測值，是因為實際中，上半部回轉蓋板緊貼吸點，蓋板會帶動氣流

4結論

本文運用計算流體力學理論，使用標準 k-ε 湍流模型對JWF1217型梳棉機內部氣流流動特性進行數(shù)值模擬，明晰了梳棉機內氣流壓力與速度分布規(guī)律，得到以下主要結論：

a）梳棉機內的氣流主要由工作輥旋轉、濾塵管道抽吸和外部氣流補入等3部分組成，其整體壓力分布合理，棉網(wǎng)清潔器、錫林漏底、落雜區(qū)等處的壓力沿 X 方向逐漸降低，有利于氣流攜帶短絨和塵雜被吸入濾塵。

b）濾塵管道內壓力從下至上、從外向內遞減，壓降平滑且負壓利用率高，利于吸雜。c）刺輥落雜區(qū)內存在渦流，向下的氣流有利于雜質落下，向上的氣流可托持纖維d）錫林隔距內氣流流速從靠近錫林側向外遞減，梳理過程產(chǎn)生細雜短絨隨部分氣流通過錫林周圍的棉網(wǎng)清潔器、蓋板吸雜點、錫林漏底進入濾塵管道。e）錫林—道夫三角區(qū)氣流是因為錫林、道夫高速旋轉產(chǎn)生的附面層氣流，且錫林道夫表面的氣流相對獨立，道夫旋轉不影響錫林表面流體運動的方向。

數(shù)值模擬時因梳棉機內部結構復雜，部分細節(jié)被簡化，可能影響局部特征研究的深人。同時，受計算機性能及時間限制，僅采用標準 k-ε 湍流模型，

未進行多模型對比與參數(shù)修正。后續(xù)研究將利用先進CFD理論減少簡化，結合高精度測量完善模型；對比多湍流模型以確定最優(yōu)；并深入流體力學理論，通過引入摩擦參數(shù)、采用新儀器、升級設備等提升研究準確性，為梳棉機性能提升提供支撐。

參考文獻：

[1］段昕，陳玉峰，滿立民．梳棉除塵系統(tǒng)恒壓吸風智能控制技術[J]．紡織器材，2024，51（2）：26-28.DUAN X，CHEN Y F，MAN L M. Constant pressure suctionintelligent control technology of carding dedusting system[J].TextileAccessories，2024，51（2）：26-28.

[2]沈天飛.高速梳棉機吸塵（或放氣）影響落棉紗疵的分析[J].紡織學報，1981，2（1）：14-18.SHEN TF.An analysis of effects on cotton waste and yarn faults bydustextration ofhighspeed cards[J].Journal of TextileResearch，1981，2（1）：14-18.

［3］邱海飛．氣流紡轉杯紡紗通道三維內流場數(shù)值模擬[J]．絲綢，2021，58（4）：36-42.QIUHF.Numerical simulationofthree-dimensional internal flowfield in the spinning channel on rotor spinning unit[J]. Journal ofSilk，2021，58（4）：36-42.

[4]FANG H，SUN H X，LIUQ，et al. Optimization analysisofcombingbox forair yarnbased on computational fluid dynamics[J].

JournalofEngineeredFibersandFabrics，2022，17：15589250221121843.

[5]GUW，LIF，GAOQ，etal.Designofdoubleteethmetalliccardclothing for the high-efficiency carding process by computationalfluid dynamics[J]. TextileResearch Journal，2022，92（15/16）：2909-2921.

[6]陶繼昊.高產(chǎn)梳棉機刺輥梳理作用分析[D]．青島：青島大學，2020：37-51.TAO JH. Analysis of carding function of high-yield carding machine[D].Qingdao：Qingdao University，2020.

[7]李秋英，邢明杰，倪敬達，等．基于CFD的JWF1217型梳棉機濾塵管道氣流分析[J]．棉紡織技術，2024，52（3）：76-81.LIQY，XING MJ，NIJD，et al.Analysis ofdust filtrationpipeline of JWF1217 carding machine based on CFD[J]. CottonTextile Technology，2024，52（3）：76-81.

[8]VERSTEEG H， MALALASEKERA W.An introductiontocomputational fluid dynamics：The finite volume method[M].Beijing：World Publishing Corporation，201O：75-90.

[9]楊瑞華，何闖．纖維在轉杯和輸纖通道中的運動模擬［J]．絲綢，2022，59（7）：40-48.YANGRH，HEC.Simulation of fibermovementin therotorandfiber transport channel[J]. Journal of Silk，2022，59（7）：40-48.

[10]金玉珍，朱祖超，吳震宇．紡織機械氣體動力學［M]．北京：機械工業(yè)出版社，2021：67.JIN Y Z， ZHU Z C，WU Z Y. Gas dynamics in textile machinery「M].Beijing：China Machine Press，2O21：67.

[11］李景汁，王海東，劉巖．脈動送風對大空間建筑室內污染物通風效率和流動分布的影響[J]．浙江理工大學學報（自然科學版），2024，41（3）：399-406.LI JZ，WANG H D，LIU Y. Influence of pulsating air supply onventilation efficiency and flow distribution ofpollutantsin large-space buildings[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University（Natural Sciences），2024，41（3）：399-406.

[12］陳玉峰．梳棉條質量與除塵機組系統(tǒng)的關系探討[J]．現(xiàn)代紡織技術，2011，19（4）：47-50.CHEN Y F. Discussion on the relationship between carding sliverquality and dust removal unit system[J].Advanced TextileTechnology，2011，19（4）：47-50.

[13］費青．高產(chǎn)梳棉機提高除雜作用的研究分析［J]．上海紡織科技，2009，37（4）：7-10.FEI Q.Study on the improvement of dust-removal of highproduction carding machine[J].Shanghai Textile Scienceamp;Technology，2009，37（4）：7-10.

[14］劉曉靜.梳棉機高轉移率道夫針布的設計及道夫轉移率的研究[D]．青島：青島大學，2019：22.LIUX J. Design of high transfer rate doffer clothing on cardingmachine and study on doffer transfer rate[D]. Qingdao： QingdaoUniversity，2019：22.

Abstract：Thecarding machine is one of the key equipments in the spinning processand its internal airflow movement law directly afects the combing effect，card sliver quality and production efficiency.However，most previous studies have focused on specific components of carding machines，leaving significant gaps in understanding airflow behavior acrossthe entire machine structure.This study investigates the JWF1217 carding machine through numerical simulations and operational testing，aiming to comprehensively analyze its internal airflow paterns so as to provide theoretical basis for the structural optimization and performance improvement of the carding machines.

In numerical simulation，firstly，the fluid domain model of carding machine was established by using ANSYS Workbench software.In the process of modeling，geometric features such as filets，chamfers，and bosses，which have less influence on the air flow，were appropriatelysimplified.Meanwhile，the depth of the needle cloth of each working part was fully considered to ensure the accuracy of the model. Then，the fluid domain model was divided into structured tetrahedral grids，andtheboundaryconditionsof theinletandoutletof theairflowwerereasonably set，and then the standard k-ε turbulence model was selected for simulation. The fluid domain was then meshed with structured tetrahedral grids，with appropriate boundary conditions defined for the airflow inletsand outlets， followed by simulation using the standard k-ε turbulence model. In order to verify the accuracy of the numerical simulation results，the actual operation test was caried out and compared with the numerical simulation results.

The simulation results reveal the main components of the airflow inthe carding machine，including the airflow generated bytherotation of the workingroll，theairflow suckedbythe dust filter pipe，and theexternal airflow intake.Atthe same time，the simulation results also show the distribution ofthe airflow pressure fieldand velocity field in he whole carding machine，dust filtering area and carding area.The results show that the overall pressure distribution inside the carding machine is appropriate. The pressure decreases along the X direction at the cotton mesh cleaner，the cylinder undercasing andthe faling area，which is beneficial to the short fiber and dust to enter the dust filter pipe with theair flow.The pressure in the dust filter pipe decreases from botom to top and from outside to inside，the pressure drop is stable without abrupt changes，the negative pressure utilization rate is high and the energy loss islow，whichis conducive to removingdust. Vortices are observed in the licker-in faling of the main carding region.Downward airflow promotes impurity removal，whileupward airflow supports fiber alignment， ensuring stable carding performance.In thecylinder-revolving flat interface，the airflow efect is dominant near the suction point of the dust filter pipe，while the mechanical efect is more significantaway from the suction point.In thecylinder-doffer trianglearea，the airflowonthe surfaceofthe cylinder and the dofer is relatively independent and does not interfere with each other，which is beneficial to reducethe mutual entanglement and damage between the fibers.The experimental results show that the numerical simulation results are basically consistent with the experimental measurements， which verifies the reliability and accuracy of the numerical simulation method.

Keywords： carding machine; numerical simulation; CFD; airflow analysis; dust filter