热疗纺织品热性能测试评价及传热机制研究进展

针对目前热疗纺织品的实际应用、疗效评价、使用安全性及热舒适性等问题,总结了具有热敷、热疗及其他保健作用的可穿戴产品的研究、应用及发展现状。首先,将热疗产品分为电加热、红外线发热两类,分析现阶段热疗纺织品的热性能测试及治疗疗效评估方法,分别从人体热生理实验、动物实验优缺点来阐述不同实验方法对热性能预测的影响。然后,通过可穿戴式热疗产品传热机制的研究,阐述了皮肤传热模型与纺织品传热模型的研究现状,总结了有限元模拟在人体皮肤组织及纺织品热传递研究中的应用。最后,指出在未来的研究中,应全面准确地模拟人体生物组织与纺织品的热传递系统,建立可穿戴热疗纺织品的热舒适性及治疗安全性测评标准。     

数值模拟在织物传热方面的研究进展

阐述织物的传热机理,并分别从梭织物与针织物传热模型的建立以及相应的计算方法方面综述近年来研究人员在这一领域做出的巨大贡献,指出今后织物热传递数值模拟研究的发展方向。结果表明,织物内部的传热过程在人类生活中起着非常重要的作用,通过数值模拟探究织物的传热机理可为新型热防护材料的开发及织物热性能的评估提供重要的理论基础,数值模拟在织物传热方面的研究技术对于探索织物热传递过程及热防护织物的设计优化,提高试验安全性等具有非常重要的意义。     

消防服衣下空气层热传递机制研究进展

空气层热传递机制的研究不仅可为更加准确的实验室热防护性能测试提供指导,也可提高消防服热湿传递数值模拟的精确度。在阐述了热防护性能测试中空气层的作用以及空气层热传递模型的研究现状的基础上,分析了服装与人体之间空气层微气候的特征,从热传导、对流换热和辐射换热3个方面总结了空气层的热传递机理,提出不同条件下空气层传热模型建立的基本思路,并对未来消防服衣下空气层热传递机理的研究动向作出了预测。     

服装热防护性能测评技术的发展过程及现状

热防护服装具有隔绝热源,减缓热传递的防护作用,合适的热防护性能测评方法有利于产品质量控制及用户对防护服的选择。分别从服用织物及服装整体2个层面,对织物的阻燃性能、热传递性能、热防护性能测试方法及燃烧假人测试方法的发展过程进行了回顾与总结,并根据当前服装热防护性能测评的研究现状提出了该领域的发展方向。目前,服用织物的热防护性能主要通过平板实验进行测试,并使用Stoll烧伤准则进行评价;而服装整体的热防护性能多采用燃烧假人进行测试,使用烧伤模型进行皮肤烧伤预测评价。在以后的研究中,应增加热暴露测试条件的种类,并进一步提高烧伤预测方法的合理性与准确度,同时建立完善的服装整体的的热防护性能评价指标。     

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。     

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。     

Coolmax/棉双面效应针织面料热湿舒适性综合评价与预测

为研究Coolmax/棉双面效应针织面料的热湿舒适性能,并对其综合性能进行评价与预测,选取东华大学纺织学院新开发的10种Coolmax/棉双面效应针织面料,与市场上10种常用针织面料作比较分析,针对这20种针织面料进行常规客观实验和人体主观实验。基于实验数据结果,运用灰色聚类方法对面料的热湿舒适性能进行综合评价,结果证明Coolmax/棉双面效应织物相对于选用的10种市场上常用针织面料有较好的透气性能、导湿性能、蒸发快干性能。通过因子分析、多元线性回归分析建立了预测模型,即织物物理性能预测主观总体评价的线性模型方程,此模型方程预测效果良好,可对双面效应针织面料热湿舒适性能进行一定的预测。     

Coolmax/棉双面效应面料热湿舒适性综合评价与预测

为研究Coolmax/棉双面效应针织面料的热湿舒适性能,并对其综合性能进行评价与预测,选取东华大学纺织学院新开发的10种Coolmax/棉双面效应针织面料,与市场上10种常用针织面料作比较分析,针对这20种针织面料进行常规客观实验和人体主观实验。基于实验数据结果,运用灰色聚类方法对面料的热湿舒适性能进行综合评价,结果证明Coolmax/棉双面效应织物相对于选用的10种市场上常用针织面料有较好的透气性能、导湿性能、蒸发快干性能。通过因子分析、多元线性回归分析建立了预测模型,即织物物理性能预测主观总体评价的线性模型方程,此模型方程预测效果良好,可对双面效应针织面料热湿舒适性能进行一定的预测。     

织物热传递性能的影响因素

在分析织物热传递机理的基础上,详细阐述了影响织物热传递性能的主要因素。织物的热传递机理,以纺织品为研究对象,其传热方式包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递;影响织物热传递性能的因素主要有：纤维导热系数、织物结构、织物结构参数和环境温度,现从这四个方面研究了其对织物热传递性能的影响。     

热防护织物热湿传递数值模拟研究进展

总结国内外热防护织物传热仿真的研究进展与发展趋势。介绍了热防护织物模型的发展,并从热暴露阶段的瞬态传热、热湿耦合传递以及织物冷却过程传热等方面阐述了热防护织物热湿传递模型的研究现状,总结了热湿传递的数值模拟方法。指出:热防护织物微观建模、耦合多因素及更加注重应用需求的发展趋势,为热防护织物与服装的性能及结构优化,以及新材料的设计开发提供一个新的发展方向。     

升华类热转印纸质量的影响因素

研究了热升华转移印花纸打印质量、转印质量、纸张形稳性的主要影响因素以及对原纸的性能要求,并对热升华转移印花纸的转印原理进行了分析讨论。结果表明：随着SiO2粒子粒径的减小和比表面积的增大,图像打印质量越来越好;原纸透气度越小,转印纸图像密度值就越高,转印质量越好。     

换热管内置直齿扭带的阻力与传热特性研究

为了研究直齿扭带的阻力与传热特性,将12根不同结构参数的扭带分别置入换热管内进行了冷态与热态实验。实验结果表明,直齿扭带的宽度、扭距、齿间距是影响换热系数和阻力系数的主要因素,并由此建立了实验状况下包含各影响因子的阻力系数关联式和换热系数关联式。直齿扭带比光滑扭带的阻力系数增加了约8.3%~35.4%,而努塞尔系数提高13.1%~74.1%。     

A method for the calculation of the heat transfer coefficient in potato drying

A method for the determination of the heat transfer coefficient was proposed for the first falling drying period of potato cubes. During this period, heat and mass transfer were considered as coupled phenomena. Temperature calculation inside the sample was performed using the macroscopic heat transfer balance. The heat transfer coefficient was computed by means of parametric identification, using the Gauss–Newton method. The figure obtained for the heat transfer coefficient shows good agreement with other sources.     

Finite element analysis of heat conduction in lasagna during thermal processing

Conductive heat transfer in lasagna during heating was computed by means of the finite element method. the thermophysical properties of the pasta and tomato sauce layers were derived from their chemical composition. Simulation results obtained with an axisymmetric 2D finite element mesh without the typical layer structure differed only slightly from results obtained with a 1D mesh in which the typical layer structure was incorporated. the predicted temperatures at various locations in the lasagna agreed well with experimentally determined temperatures during heating in a commercial medium scale oven under various operating conditions. It is shown that the temperature dependency of the thermophysical parameters has only a minor influence on the temperature near the centre of the lasagna. However, when the lasagna surface is subjected to temperatures above its boiling temperature, incorporation of the water/vapour phase change in the specific heat capacity can avoid over-estimation of the volume averaged temperature and process value.     

织物热传导机理的分析和探讨

分析了纺织品传热机理。从宏观角度看，纺织品作为纺织纤维和空气的集合体，其传热途径包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递；从微观角度看，纺织品是声子作为载体实现热传导的。最后还介绍了影响织物导热系数的各个因素。     

织物热传导机理的分析和探讨

分析了纺织品传热机理。从宏观角度看,纺织品作为纺织纤维和空气的集合体,其传热途径包括传导、对流、辐射和伴随着水汽传输而发生的潜热传递;从微观角度看,纺织品是声子作为载体实现热传导的。最后还介绍了影响织物导热系数的各个因素。     

一种热管式CPU芯片散热器的原理结构设计

对该热管式CPU散热器的传热机理、传热路线和各传热阶段的热阻进行了定性分析和定量分析。设计了原理结构，建立了传热模型，导出了总传热系数的计算式，并给出了该热管散热器的设计计算实例。     

伞板蒸发器传热性能实验研究

以水和5%～40%的碳酸钾水溶液为工作介质,对实验装置的传热性能进行了实验研究.分析了影响伞板式降膜蒸发器传热的主要因素,得到了伞板降膜蒸发侧无因次传热系数的实验关联武;对液膜破裂的条件进行了实验研究,得出了无量纲热通量B与临界雷诺数的关系式.     

Combined CFD and Experimental Approach for Determination of the Surface Heat Transfer Coefficient During Thermal Processing of Eggs

A combined Computational Fluid Dynamics (CFD) and experimentally based approach is presented for determining the surface heat transfer coefficient acting at the shell when processing intact eggs. The methodology comprises (1) determining the contour of eggs from digital photographs, (2) generating a computational geometry, and (3) predicting the transient temperature profiles in eggs filled with a conductive heating medium. CFD profiles were compared with experimentally observed data, and the surface heat transfer coefficient was obtained through an optimization procedure. Agar gel was used as a model system, having properties very similar to those of water. The approach eliminates unknown factors such as natural convection, which is expected to occur in real eggs.     

服装工效系统热湿耦合的非线性特性

将热力学方法运用于人体服装环境工效系统的研究,运用非平衡热力学中力与流的关系来描述系统中服装传热与传湿之间的耦合,并通过出汗暖体躯干的实验测试获得与热湿耦合有关的数据,所得到的规律表明该热湿耦合有非线性关系。实验数据说明服装的热湿耦合是不可忽略的。