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     

空气层对织物动态热湿传递性能的影响

分析空气层对织物动态热湿传递性能测试仪灵敏度的影响 ,通过实验研究空气层对织物动态热湿传递性能测试结果的影响 ,指出合理处理空气层的方法。     

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。     

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。     

基于空气层结构的针织物热湿舒适性综合评价

基于空气层结构设计了不同纱线原料、不同线圈长度的针织面料,测试了织物回潮率、透湿性、芯吸性能、透气性和保暖性能,并对多组保暖针织物的热湿舒适性能进行了研究.在分析试验数据和结果的基础上,采用模糊综合评价法对织物的热湿舒适性能进行了客观评价.结果表明:罗纹空气层组织的针织物具有良好的服用性能,可用于针织保暖内衣的设计.此...     

消防员防护服面料的热湿舒适性

为研究消防员防护服面料的舒适性并考察其是否满足欧美国家相关标准,选取了我国消防员防护服常用的几种面料,进行单层织物热阻和湿阻以及多层织物热阻、湿阻和总热损失的测试与分析,考察空气层对多层织物热阻的影响,并将测试结果与欧美标准的相关要求进行对比。结果表明:在厚度大致相同时,外层面料的密度对热阻和湿阻影响较大;因为隔热层材料是非织造布结构,热阻和湿阻较大;空气层的位置对多层织物的热阻值影响不大,但其厚度对多层织物的热阻影响较大;选取的几种面料组合,湿阻低于30 Pa·m~2/W,总热损失高于205 W/m~2,均满足欧美国家相关标准要求。     

消防服多层织物间热湿传递研究进展

从消防服的织物组成、热湿传递机制、单层或多层服装系统的热湿传导三个方面,综述了消防服各层织物组成及性能、多层织物热湿传递研究现状和进展,分析了当前相关研究中存在的不足,提出未来需深入研究多层织物间的热湿传递机制,以期为消防服的运用提供科学的理论指导,减少救援人员的损伤,满足我国公共消防安全防护的发展需求。     

消防服多层织物的热湿舒适性

为研究消防员防护服面料的舒适性并考察织物组合舒适性的影响因素,选取我国消防服常用的11种织物,模拟消防服层次构成,即包括外层、防水透气层和隔热舒适层,进行多层织物热阻、湿阻和总热损失的测试与分析。结果表明:选取的几种织物组合,其基本性能均符合GA 10—2014《消防员灭火防护服》标准,但热湿舒适性与美国标准仍存在一定差距;织物的热阻、湿阻和总热损失均与其面密度有一定相关性,其中织物热阻、湿阻与面密度之间存在正相关关系,总热损失与面密度之间存在负相关关系;织物组合间空气层的厚度对织物组合的热阻值影响较大;织物组合总热损失与克罗值、透湿率之间的回归模型可直接用于评价消防服多层织物的热湿舒适性。     

空气层及织物层数对通过纺织品热量损失的影响

由热量通过纺织品传递的基本规律入手 ,建立了描述热量通过纺织品传递的理论模型 ,利用有限元分析方法完成了相应的理论计算 ,并通过实验对理论分析结果进行验证。分析过程中针对纯棉织物 ,由织物外层表面温度及一定时间内总的热量损失等入手 ,从理论及实验 2个方面阐述了织物层数、人体与织物之间的空气层、织物间空气层在不同的环境温度下对热量传递的影响。     

火灾环境下防水透气层对消防服热湿防护性能的影响

为评价防水透气层织物对消防服热湿防护性能的影响,采用新研发的热防护性能测评装置,在干态与湿态2种热暴露条件下,测量不同防水透气层织物系统的热防护性能,分析防水透气层织物的基本参数与其热防护性能之间的关系。结果表明:在干态热暴露条件下,防水透气层织物厚度与面密度的增加能显著提高织物系统的热防护性能;在湿态热暴露条件下,含有防水透气层的织物系统能明显提高织物的热湿防护性能,其主要的影响因素是织物的回潮率与透气性。另外,在湿态条件下的总传递热量主要通过高温蒸汽的相变来传递热量,防护的重点在于蒸汽的渗透与吸收。     

具有开放衣下空气层的织物系统水汽传递性能

在M 261型织物透湿性能测试仪的基础上设计和搭建辅助装置，实现了对具有开放的衣下空气层的织物系统的水汽传递性能的测试。利用该装置对8种织物进行了衣下空气层厚度分别为4、8、12、16 mm和20 mm时织物系统的水汽传递性能测试。结果表明：在风速为0.03 m/s的条件下，在一定范围内，织物系统的水汽传递率随着衣下空气层厚度的增大而增大；衣下空气层厚度为4 mm时，织物系统的水汽传递率低于织物的透湿率；衣下空气层厚度为16 mm时，对于普通织物，织物系统的水汽传递率达到最大，比织物的透湿率高29.3%;衣下空气层厚度为20 mm时，对于防水透湿织物，织物系统的水汽传递率达到最大，与普通织物相比，织物系统的水汽传递率几乎没有差异。     

基于ABAQUS的黏胶织物传热性能模拟分析

文章选用黏胶织物,根据织物结构的特殊节点,利用数值分析中的牛顿插值方法对纱线的中心线进行曲线拟合,再采用专业软件建立并分析织物的三维模型,对相关参数进行初始化设置,在有限元软件ABAQUS模拟织物传热过程,继而通过实验对模拟结果进行验证,最后模拟预测空气层厚度及织物厚度对织物传热性能的影响。结果表明:织物模型模拟结果与实验结果误差为8.12%,拟合程度较高,证明了模型及有限元方法的有效性及可行性;在相同条件下,随着空气层厚度的增加,织物外表面的温度越来越低,且下降梯度也越来越低。在相同条件下,随着纱线线密度的增加,织物厚度逐渐增大,织物传递热量逐渐减少,克罗值逐渐增大。     

织物湿扩散系数的实验研究

为了对人体着装稳态情况下织物内水分传输特性的进行有效的测定及评价。本文采用三步法分别实验测试了不同液面高度下装置的总湿阻、织物上表面空气层1湿阻、织物下表面与水表面之间的空气层2湿阻,利用回归方法确定水蒸汽在空气层2的等效扩散系数,进而计算出有空气层存在情况下织物的有效湿扩散系数。此方法能有效规避空气层对织物透湿性测试精度的影响,测试结果能深刻反映出织物传质的特性,为深入研究织物的舒适性提供了实验基础。     

单向导湿机织物结构设计

为从机织物结构参数设计的角度开发具有良好单向导湿性能的机织物,构建了性能优异的导湿梯度结构模型,根据结构模型,设计试织了表里层不同松紧组织,表里层不同接结方式、不同原料的9 种织物,通过对9 种织物吸湿、导湿性能的测试和多项综合值计算分析发现：在其他规格相同情况下,表里层采用松、紧组织孔隙呈梯度 结构的织物导湿性能好;液态水的传递效果与接结点的分布和接结形式有关,接结点数目的增加有利于表里层之间的水传递。表里层经纱为木棉/ 棉混纺纱,纬纱为吸湿透气涤纶（Coolmax）纱线,且Coolmax 纬纱采用上下联合接结法,表紧里松的组织配置织物单向导湿性能最好,验证了单向导湿结构模型的正确性。     

电加热服装中加热片与织物组合体的稳态热传递模拟

为优化冬季电加热服装设计,采用ANSYS 建立加热片、空气层与织物组合体的三维有限元模型,模拟分析不同织物、不同加热片和不同空气层厚度等条件下模型内部与外表面的温度分布特征。同时探索增加空气层等效导热系数对加热片热量沿平面方向和厚度方向传递的影响。结果表明：织物热阻或空气层厚度增加,沿厚度方向的热量传递逐渐下降,且下降梯度逐渐变小,而沿织物平面方向的热量传递距离变大;通过分散发热区域可提高模型平面内的热量传递;增加空气层等效导热系数,模型中平面方向和厚度方向的热量传递均有增大。通过实验对热传递模拟结果进行验证,结果显示,织物外表面温度的模拟值与实验值最大相对误差为9.7%,二者吻合度较好。     

织物-空气层-皮肤三维结构建模及其传热模拟

热防护服装是消防员面对火灾环境的重要屏障,为分析织物组织对其热防护能力的影响,构建了消防服外层阻燃织物的三维几何模型,并考虑实际着装状态建立“织物-空气层-皮肤”流固耦合传热模型。根据实验结果验证模型,并选取外界环境、织物组织结构及纱线导热系数进行参数研究,对比织物表面温度分布及真皮层热流密度、温度变化曲线。结果表明,该模型能较好地拟合实验结果,随着热暴露峰值温度的上升及纱线宽度的增大,纱线表面温度、真皮层热流密度、真皮层温度均上升。纱线的导热系数对真皮层温度影响较小。纱线宽度对真皮层温度的影响与热环境相关。有必要针对热暴露环境设计织物结构,在保障热防护性能的同时减小热防护服装质量,降低消防员热应激。     

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。     

拼纱根数对空气层组织织物拉伸性能的影响

为开发增强作用更好的纬编空气层针织复合材料,在相同编织原料及编织工艺的情况下,用龙星电脑横机编织拼纱根数不同的纬编空气层组织织物,分别对织物的横向和纵向进行拉伸测试,并应用Origin软件对数据进行拟合分析,同时对织物中纱线承载能力进行分析。结果表明,在同等条件下,作为复合材料增强体的空气层组织织物在满足横纵向的弹性及应力最佳时,应选择在横纵向的弹性交叉点及应力交叉点附近的根数较为适宜;空气层组织织物中横向纱线拉伸强力的贡献率远高于纵向纱线的钩结强力;可以通过控制拼纱根数获取弹性及应力最佳的空气层组织增强体。     

织物的热舒适性测试与分析

主要就几类含毛混纺家纺织物的热湿舒适性进行测试与分析。利用织物触感测试仪对织物正反面进行织物触感测试,分析接触织物最大热流量、织物摩擦因数与织物规格及热湿舒适性间的关系,并对织物的热阻进行测试,分析热阻与织物规格之间的关系。研究结果表明,织物的热阻与织物厚度及纱线线密度呈正相关。     

考虑内部辐射下织物热湿传递现象的数值研究

人体在着装情况下的热湿传递现象对人体的热舒适性的研究有着很重要的地位。考虑了由于温度差而引起的织物内部的辐射热传递，对织物中的热湿传递现象进行了数值研究，建立了考虑辐射现象下织物内部热湿传递的简单模型，并讨论了计算结果。