為了探究織物接觸冷暖感,針對織物與皮膚接觸瞬間熱量傳導(dǎo)情況及其影響因素,采用有限元方法構(gòu)建三維織物傳熱仿真模型分析織物接觸冷暖感的影響因素。通過Texgen建模軟件建立織物三維幾何模型,結(jié)合等效熱導(dǎo)率的串并聯(lián)模型,用Ansys workbench軟件進行仿真模擬。提取最大熱通量值與KES-F7型織物冷暖感測試儀的測試結(jié)果進行對比驗證,結(jié)果顯示模擬值與測試值誤差均在6%以內(nèi),且吻合度較好。研究結(jié)果表明:織物毛羽層厚度增大時,織物與人體皮膚接觸面熱通量會隨之變小;當(dāng)織物內(nèi)部加入高熱導(dǎo)率紗線時,織物與人體皮膚接觸面熱通量值隨之增加,且熱導(dǎo)率增大時,織物與人體皮膚接觸面熱通量增幅趨緩;當(dāng)高熱導(dǎo)率紗線數(shù)量增多時,織物與人體皮膚接觸面熱通量值也會明顯增大。 

【文章來源】：毛紡科技. 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

織物有限元模型

織物內(nèi)部的毛羽形態(tài)大小具有隨機性,無法準(zhǔn)確測量。為研究方便,假設(shè)織物內(nèi)毛羽與空氣均勻分布。等效熱導(dǎo)率可通過多相復(fù)合材料的多相層和平板式模型[15]進行計算,分別為兩相串聯(lián)模型和兩相并聯(lián)模型。等效熱導(dǎo)率的串并聯(lián)模型見圖2。圖中,q為熱流量大小,W/m2;Va、V1為空氣與毛羽層的體積占比,%;d、L1、L2分別為毛羽層厚度、空氣等效寬度、毛羽等效寬度,mm。假設(shè)織物內(nèi)部毛羽層與空氣層平行排列、所有毛羽熱導(dǎo)率值均相等、熱量傳導(dǎo)方向與2種材料的交接面平行,等同于熱導(dǎo)率串聯(lián)。等效熱導(dǎo)率的串聯(lián)計算式見式(1);熱量傳導(dǎo)方向與2種材料的接觸界面垂直時,熱量會依次通過2種材料,等同于熱導(dǎo)率并聯(lián),等效熱導(dǎo)率的串聯(lián)計算式見式(2)。

1根高熱導(dǎo)率紗線位置示意圖見圖3。分別在織物中4根緯紗所在的4個位置(位置1、位置2、位置3、位置4)加入1根高熱導(dǎo)率紗線,進行模擬。完成對單根高熱導(dǎo)率紗線的模擬后,增加1根高熱導(dǎo)率紗線進行模擬預(yù)測分析,2根高熱導(dǎo)率紗線位置圖見圖4。圖4 2根高熱導(dǎo)率紗線位置圖

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于圖像技術(shù)的紗線毛羽檢測與分析[D]. 孫銀銀.江南大學(xué) 2017

碩士論文
[1]織物接觸冷暖感及纖維熱導(dǎo)率的研究[D]. 李麗.天津工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號：3578275