卡摩纺系统是目前技术上相对领先的负压式集聚纺系统,为了提高纺纱质量同时降低集聚纺系统能耗,卡摩纺不断进行结构改进,取得明显进步。但是对卡摩纺系统结构改进及实际纺纱质量对比等方面的研究还不够全面深入。因此本文基于Fluent软件数值模拟,对卡摩纺K4系列的三代集聚纺系统的集聚区、集聚模块流场分布进行理论探讨,为将来开发出更加高效合理的集聚纺系统提供理论支撑与实践根据。研究内容如下:准确测量卡摩纺装置的尺寸,采用SolidWorks软件建立卡摩纺装置集聚部分的三维几何模型;导入ANSYS ICEM CFD软件中生成计算网格;利用Fluent软件进行流场模拟计算。对卡摩纺集聚区的模拟,主要探讨三代装置中空气控制导向元件对集聚区气流状态的影响,在计算结果后处理中,提取特征面的速度矢量图和静压分布云图、特征线的速度和静压进行对比分析,并总结规律。对卡摩纺集聚模块的模拟,主要探讨负压以及三代装置中吸风插件对集聚区气流状态的影响,得出卡摩纺系统结构改进的部分依据,在计算结果后处理中,利用可视化手段研究集聚模块中速度、静压等值面的作用区域,分析不同结构吸风插件内部气流作用的差异。针对模拟分析出来的结果,设计纺纱实验,对结果进行验证。研究结果表明:在三代卡摩纺装置中,空气控制导向元件在集聚区起到加强吸鼓罗拉表面气流方向的一致性,增大集聚方向上气流的速度,提高负压利用率的作用,由于结构改进,空气控制导向元件对集聚气流的影响更加显著;K44、K45、K46集聚模块的负压利用率在分别为10%、25%、38%左右,三代装置的节能性逐渐提高,从数值模拟的结果分析,卡摩纺K4系列结构改进的主要依据是增大集聚区内集聚方向上气流的速度,增大集聚区内的静压,提高负压的利用率。从流体力学的原理来分析,卡摩纺K4系列结构改进的主要依据是减少流体流动时的局部流动阻力,减少集聚模块内气流的机械能损失。