平纹机织物单元结构热湿传递的数值模拟

通过建立平纹机织物单元结构3D热湿传递的数值模型来研究在热湿从人体皮肤通过织物传递的情况下，任意时刻的热流量和湿流量在织物内部的传递规律，并采用MATLAB语言编程对模型数值求解。模拟结果表明：织物内部温度场、湿分浓度场具有明显的时间效应，任一时刻网格单元节点处的温度、相对湿度随时间的变化而变化并逐渐达到平衡状态。这对于深入研究服装动态热湿舒适性具有重要的指导意义。     

多孔纤维织物热湿传递数值模拟的研究进展

热湿传递数值模拟的研究可为多孔纤维织物的制备和热湿性能评估提供理论基础。在阐述了织物热湿传递机制的基础上,从织物热湿传递数值模型、数值模拟计算方法以及织物热湿传递性能测试方法 3个方面,综述了近年来关于织物热湿传递方面的新进展,分析了现有织物传热传湿数值模拟研究中存在的问题,提出在创建织物三维方向上的热湿耦合模型时,要综合考虑织物本身的交织结构特征和纱线的物理性能;在数值分析过程中要充分考虑实际应用条件下织物材料物理性能的变化,进一步优化织物传热传湿数值模型,提高模拟计算的准确度。     

Coolmax织物的显汗湿舒适性能测试分析

通过采用织物热湿传递性能测定仪模拟人体有感出汗时的实际穿着情况。对比测定了Coolmax织物与夏季仿毛面料的湿传递性能，结果表明Coolmax织物具有优良的动态湿舒适性能。     

空气层位置对消防战斗服隔热性能的影响

为研究辐射情况下空气层位置不同对消防战斗服材料隔热性能的影响,基于织物热湿传递多孔介质模型,建立织物-空气层-皮肤系统热湿耦合模型,研究空气层厚度为1~10 mm,位于外层与防水层之间及舒适层与皮肤之间时,织物背热面及内部温度变化;基于生物传热方程,采用Henriques人体皮肤烧伤模型计算人体皮肤烧伤时间。结果表明:空气层厚度相同,位于外层与防水层之间时,织物-空气层系统的隔热性能优于空气层位于舒适层和皮肤之间的情况,人体皮肤烧伤时间极大延迟;当空气层位于外层与防水层之间,厚度大于7 mm时,人体皮肤烧伤时间出现突跃性增大;消防战斗服在进行设计时应增大外层与防水层之间空气层厚度,并且对于身体各部分分开设计。     

薄型织物稳态温传递性能研究

本文使用ＫＥＳＦ－ＴＬⅡ精密热物性仪，模拟人体产生非显汁时的穿着状态，测量了薄型织物稳定态湿传递的模拟量。并在此基础上分析探讨了织物结构性特征参数的材料特征参数与织物湿传递性能的关系。     

Coolmax织物的显汗湿舒适性能测试分析

通过采用织物热湿传递性能测定仪模拟人体有感出汗时的实际穿着情况 ,对比测定了Coolmax织物与夏季仿毛面料的湿传递性能 ,结果表明Coolmax织物具有优良的动态湿舒适性能     

人体、服装、环境系统动态热湿传递数值模拟

建立了人体 -服装 -环境系统的动态热湿传递模型。对Stolwijk人体热调节模型进行了改进 ,考虑到了汗水的积聚过程 ,并结合织物热湿耦合模型 ,用于人、服装、环境系统的瞬态热湿传递过程的数值模拟。在模型中 ,考虑了纤维对湿的吸附与解吸过程及其对热传导率、热容的影响 ,以及相变导致的热生成及释放。实验表明了模型的良好预测性能     

人体的出汗与针织服装的液记湿舒适性能

针对人体出汗的生理现象，文中对针织服装对液态汗水的透湿途径进行了分析，以最简单的滴水法对十几种织物的液态湿舒适性能的透湿和散湿速率进行了比较实验，认为针织服装的液态湿舒适性能不仅取决于织物原料的吸湿性，而且取决于汗水从人体传递到外面去的导湿和散湿情况。     

织物热湿传递测评及模型研究进展

织物热湿传递性能是影响着装舒适性的重要因素。为指导舒适性面料的开发,需准确测试织物热湿传递性能,明确织物热湿传递机制。因此,文中介绍了稳态条件下织物热传递和湿传递的测试装置及方法,动态条件下常温环境、冷环境及两种环境交换的织物热湿传递测试装置及方法,综述了织物热湿传递的稳态模型和动态模型的发展历程及现有不足。基于目前的研究现状,从测评方法及数学模型两方面对未来研究方向提出展望,即搭建多种环境及运动状态下的织物微气候测评系统,基于微观尺度建立三维织物热湿传递动态模型。     

织物层热湿传递过程仿真研究

对服装织物层基本几何单元内空气层与纱线热湿传递机理模型进行了数值模拟分析，建立了空气层与纱线交界处的热湿传递动态过程，通过计算机仿真分析了织物内纱线、空气层的温度场和湿度场，并探讨了纱线材料特性、织物的组织结构对织物层热湿传递过程的影响规律。     

热防护服装热湿传递模型研究及发展趋势

 合理地评价热防护服装的热防护性能对减少消防员的皮肤烧伤具有重要的意义。本文主要回顾并评价了热防护服装的热湿传递模型国内外的研究现状,包括皮肤传热模型及其烧伤评价模型、单层或多层面料的一维和二维热湿传递以及整体服装的三维热湿传递模型等,并比较分析了这些模型的应用缺陷,预测了热防护服装热湿传递模型研究未来的发展趋势。热湿传递模型的研究不仅可以为热防护服装的使用提供科学的理论指导以减少皮肤烧伤或蒸汽烧伤,而且能够进一步推动服装热防护性能测试技术的发展,满足我国“安全发展”和“公共安全防治”的技术需要。     

基于多尺度的稻谷干燥热湿耦合传递的数值研究

为保证稻谷在储藏时的品质,收获后的稻谷通常需要干燥到一定水分后储藏,研究稻谷干燥过程的热湿传递规律具有重要意义。目前稻谷干燥过程中热湿传递的分析大多基于连续介质假说和局部热湿平衡原理而进行的,这种方法的局限性在于很难获得粮堆干燥过程中粮粒内部的热湿迁移规律。本文基于稻谷粮堆孔隙尺度和粮粒尺度,采用局部非平衡热湿传递模型,模拟分析了在对流干燥条件下稻谷单颗粒以及颗粒群的热湿传递规律。研究结果表明,本研究模拟值与文献中干燥实验数据相对误差(RE)小于6.50 %,平均相对偏差(MRD)小于4.00 %,得出该模型具有一定的准确性;与基于局部热湿平衡多孔介质热湿耦合研究方法所得的稻谷颗粒群温度和水分传递结果进行对比,本研究所建立的模型更能准确体现出谷物颗粒在通风干燥时内部的热湿迁移规律。本研究所开发的模型能预测不同尺度下稻谷颗粒的温度和水分分布。     

粮堆内热湿耦合传递数值模拟与试验验证

通风过程中粮堆内热湿耦合传递对储粮安全和粮仓通风有着重要的影响。建立了机械通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递数学模型,在此模型的基础上用C语言编写了用户自定义源项(UDF),实现了谷粒吸附和解析水分时热量交换和水分迁移的CFD数值模拟。以某高大平房仓为例,建立了通风冷却过程中粮仓的三维物理模型;以瞬态条件下外界环境随时间变化的空气温湿度为入口边界条件,通过对比CFD数值模拟结果与实测数据,验证了粮堆内热湿耦合传递数学模型,得出通风冷却过程中粮堆内热湿耦合传递规律。     

Convective heat transfer in herb and spices during open sundrying

Tinospora cordifolia (herb), Curcuma longa L. and Zingiber officinale (spices) were dried in the open sun and their thermal behaviours investigated. Important thermal parameters, such as product temperature, temperature surrounding the product surface and the moisture removal, were studied during the open sundrying. The effect of the temperature difference between the product temperature and the temperature surrounding the product surface on the convective heat transfer coefficient was studied. The maximum values of convective heat transfer coefficient were 3.9, 3.4 and 3.3 W m^?2 K^?1 with experimental errors of 23%, 19% and 17% for T. cordifolia, C. longa L. and Z. officinale under open sundrying, respectively. The predicted values of the temperature and the moisture removal for T. cordifolia, C. longa L. and Z. officinale were close to the experimental values, the coefficients of correlation (R²) and root mean square percent errors (e) varying from 0.986 to 0.999 and 0.42 to 6.55, respectively.     

边缘热量传递对高蓬松絮片热阻测定的影响

以高蓬松聚酯纤维絮片为研究对象,基于GB/T 35762—2017《纺织品热传递性能试验方法 平板法》,研究试样边缘热量传递对热阻测试的影响,探讨边缘热量传递的影响因素并进行回归分析。研究结果表明:有效热护环尺寸越小,样品厚度越大,边缘热量传递对热阻值的影响越明显;建立的热阻下降百分比与厚度以及厚宽比的回归模型验证良好。研究内容改进了测试方法,提高了试验精度,为标准的制修订提供了参考。     

Numerical simulation of heat and moisture transfer through bulky PAN nanofiber mats

In this study, the coupled heat and moisture transfer of polyacrylonitril nanofiber mats were investigated by theoretical and experimental methods. A mathematical model was used to describe and predict the coupled heat and moisture transfer of nanofiber mats. Based on the results obtained by scale analysis method, order of magnitude of heat transfer by radiation is negligible for nanofiber mats but heat transfer by convection is important. In this investigation, the coupled heat and moisture transfer including convection heat transfer was solved numerically by finite difference method. Comparison between numerical results and experimental data shows good agreement, which indicates the high accuracy of the numerical results.     

喷水室两相流热质传递研究

在动坐标系下对顺流式水-空气热、湿交换处理系统进行研究,确定雾化水滴直径与喷水压力之间的关系曲线,运用相对速度的概念建立喷水室两相流模型及热湿交换第一效率关系式。理论分析与实验数据表明,压力对热湿交换效率关系式影响较大。当喷水压力小于157 Pa时,实验结果与理论值吻合较好,误差小于6%;当喷水压力大于157 Pa时,实验结果与理论值误差较大。在该压力下对热湿交换第一效率关系式进行拟合修正,修正后实验结果与理论值误差在7%以内。     

新型再生纤维织物的热湿耦合作用

为了避免传统温度传感器对织物表面温度传递的影响,利用红外热像仪开发一种无干扰的精确计测织物表面温度的新方法。并利用该方法分析比较大豆蛋白复合纤维、莫代尔等新型再生纤维织物的热湿耦合作用。结果表明:大豆蛋白复合纤维、莫代尔纤维及其混纺织物的热湿耦合作用规律是相似的。织物温度变化参数聚类分析表明,可用织物湿热温度上升速率和织物湿热温度与干热温度之差的最大值作为织物热湿耦合作用的主要表征指标。     

应用ABAQUS的织物热传递有限元分析

为拓展机织物热舒适性设计、评估和优化的思路,提供一种有效预测织物热阻的方法,基于织物的三维模型及传热学理论,对织物系统进行一维热传递的数值模拟,得到织物传热过程中的温度分布特征。利用显微图像及切片技术获取织物几何结构参数,建立平纹织物的几何模型,并与纱线周围静止空气装配,构成织物系统的三维模型,借助有限元分析软件ABAQUS,根据模拟环境设置边界条件与相互作用,计算模型的数值解。最后通过模拟皮肤散热的恒温平板实验,对数值模拟结果进行验证,结果显示：织物外表面温度的模拟值与实验值随时间变化的一致性较好,理论热阻值与实验热阻值相对误差为3.9％,二者吻合度较高。