織物中液態(tài)水傳輸數(shù)值模擬及吸濕快干研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-13 11:51
吸濕快干纖維及織物因其在人體穿著時(shí),具有很好的吸濕、散濕功能而深受消費(fèi)者的青睞和喜愛,具有廣闊的發(fā)展前景。利用有限元法,對(duì)織物內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)值建模,可視化地呈現(xiàn)液態(tài)水在織物中的流動(dòng)狀態(tài),參數(shù)化改變纖維截面、紗線細(xì)度和纖維材料屬性等條件,準(zhǔn)確計(jì)算不同參數(shù)條件下,液態(tài)水的流動(dòng)速率,分析影響液態(tài)水流動(dòng)的因素,為研究和開發(fā)吸濕快干面料具有很好的指導(dǎo)意義。首先,構(gòu)建模擬思想,根據(jù)纖維平行堆砌理論,改變纖維的截面形狀,對(duì)紗線截面和紗線在織物中的屈曲狀態(tài)進(jìn)行假設(shè),建立了纖維集合體孔隙結(jié)構(gòu)模型和織物孔隙結(jié)構(gòu)模型。然后在建立纖維集合體孔隙結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,利用流體體積法中的兩相流水平集計(jì)算方法,輸入模擬參數(shù),施加合適的邊界條件,計(jì)算得到不同時(shí)刻、不同位置的速度曲線和速度云圖,對(duì)液態(tài)水的毛細(xì)上升過程和機(jī)理進(jìn)行分析,探討了毛細(xì)管尺寸、纖維材料和毛細(xì)管截面形狀對(duì)芯吸性能的影響。同樣地,在建立織物孔隙結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,通過層流方法對(duì)液態(tài)水在孔隙結(jié)構(gòu)中的傳輸情況進(jìn)行模擬分析,輸入模擬參數(shù),施加合適的邊界條件,計(jì)算得到不同時(shí)刻、不同位置的速度曲線、速度云圖和速度流線圖,探討了織物組織、紗線原料和紗線細(xì)度對(duì)液態(tài)水...
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
十字形異形纖維
中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論1第一章緒論1.1引言近年來,人們對(duì)服裝或服裝面料的舒適性要求越來越高,功能性面料的開發(fā)和智能紡織品的研究成為紡織服裝領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[1]。雖然棉等以天然纖維為原料的面料的吸濕性好、穿著舒適,成為大多數(shù)消費(fèi)者的首選,但是棉纖維吸水膨潤之后,織物內(nèi)部的孔隙變小引起堵塞,使得水分不易導(dǎo)出,而聚酯纖維類面料吸水后不發(fā)生膨潤現(xiàn)象,導(dǎo)濕性良好,但是吸濕性差,穿著悶熱不舒適[2],所以開發(fā)具有吸濕快干性能的面料具有很高的應(yīng)用價(jià)值,引起了國內(nèi)外研究者的關(guān)注,具有廣闊的發(fā)展前景。吸濕快干面料又稱為“可呼吸面料”[3],對(duì)于吸濕快干面料的研究,成了國內(nèi)外的主要研究方向。早期對(duì)于織物吸濕快干的研究主要是將天然纖維與合成纖維進(jìn)行混紡發(fā)揮各自的優(yōu)勢達(dá)到吸濕快干的目的[4],而現(xiàn)在主要以改變纖維的截面形狀(如圖1所示的十字形纖維截面)來增強(qiáng)毛細(xì)管效應(yīng)得到導(dǎo)濕性能較好的纖維,再進(jìn)行混紡,以改善織物的吸濕快干性為主[5-7]。此外,越來越多的企業(yè)為了降低生產(chǎn)陳本,運(yùn)用后整理技術(shù),選用適當(dāng)?shù)奈鼭窨旄芍鷦┗蛴H水性助劑對(duì)合成纖維、紗線或織物進(jìn)行整理,通過化學(xué)反應(yīng)在纖維表面引入親水性基團(tuán),來改善織物的吸濕性,以達(dá)到吸濕快干的效果[8-9]。圖1.1十字形異形纖維圖1.2異形纖維對(duì)液態(tài)水的傳輸事實(shí)上,利用吸濕快干助劑或親水性助劑對(duì)織物進(jìn)行后整理,對(duì)環(huán)境的破環(huán)
中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6行分析,探討了毛細(xì)管尺寸、纖維材料和毛細(xì)管截面形狀對(duì)芯吸性能的影響。(3)織物孔隙結(jié)構(gòu)模型液態(tài)水傳輸分析。在建立織物孔隙結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,通過層流方法對(duì)液態(tài)水在孔隙結(jié)構(gòu)中的傳輸情況進(jìn)行分析,探討了織物組織、紗線原料和紗線細(xì)度對(duì)液態(tài)水傳輸性能的影響。(4)對(duì)織物中的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類組合,提出分層多級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)理論,建立“鑰匙形”分級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)模型,并通過層流方法進(jìn)行模擬,驗(yàn)證了分級(jí)多級(jí)結(jié)構(gòu)理論的正確性。(5)用織物表面滴水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)和保水率測試兩種方法相結(jié)合的方法,對(duì)織物試樣的吸濕快干性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.4.3技術(shù)路線本課題研究的技術(shù)路線如圖所示。圖1.3技術(shù)路線圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)織物熱傳遞有限元仿真及其分類模型[J]. 耿長軍,劉讓同,胡澤棟,李小倩,馮艷. 棉紡織技術(shù). 2019(08)
[2]基于ABAQUS的三原組織機(jī)織物拉伸力學(xué)性能模擬[J]. 劉倩楠,張涵,劉新金,蘇旭中. 紡織學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]單向?qū)窆δ芸椢锏奈鼭袼俑尚栽u(píng)價(jià)[J]. 佀利蕊,史麗敏,張大省. 紡織導(dǎo)報(bào). 2018(12)
[4]非穩(wěn)態(tài)條件下織物熱傳遞模擬分析[J]. 陳揚(yáng),楊允出,劉瑩. 毛紡科技. 2018(08)
[5]纖維平行堆砌時(shí)橫截面孔隙結(jié)構(gòu)研究[J]. 劉讓同,李亮,李淑靜,劉淑萍,崔世忠. 棉紡織技術(shù). 2018(08)
[6]基于ANSYS CFX的織物透氣性數(shù)值計(jì)算[J]. 代文杰,邱華,楊恩惠,王寧,閆正林. 絲綢. 2018(09)
[7]仿真絲織物與真絲織物的熱傳遞有限元仿真[J]. 李瑛慧,謝春萍,劉新金,蘇旭中. 絲綢. 2017(12)
[8]多孔纖維織物熱濕傳遞數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J]. 王紅梅,鄭振榮,張楠楠,張玉雙,趙曉明. 紡織學(xué)報(bào). 2016(11)
[9]應(yīng)用ABAQUS的織物熱傳遞有限元分析[J]. 吳佳佳,唐虹. 紡織學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]基于紗線交織結(jié)構(gòu)的織物傳熱模擬方法[J]. 鄭振榮,張玉雙,王紅梅,趙曉明. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(09)
博士論文
[1]纖維力學(xué)性質(zhì)應(yīng)變率效應(yīng)和針織復(fù)合材料彈道沖擊破壞機(jī)理[D]. 竺鋁濤.東華大學(xué) 2010
[2]三維多胞機(jī)織復(fù)合材料沖擊響應(yīng)和能量吸收特征[D]. 唐予遠(yuǎn).東華大學(xué) 2008
[3]異形纖維芯吸效應(yīng)模擬和紡織材料導(dǎo)濕性能測試方法研究[D]. 張艷.東華大學(xué) 2007
[4]人體微氣候熱濕傳遞數(shù)值模擬及著裝人體熱舒適感覺模型的建立[D]. 劉麗英.東華大學(xué) 2002
碩士論文
[1]納米纖維包覆長絲紗的芯吸導(dǎo)水機(jī)理研究[D]. 齊園園.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]纖維排水管的水力特性研究[D]. 張華贊.長安大學(xué) 2017
[3]織物熱傳遞性能及其數(shù)值模擬[D]. 吳茜.武漢紡織大學(xué) 2017
[4]丙綸仿生樹形織物及其導(dǎo)水性能的研究[D]. 朱娜.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[5]滲透式纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)特征模擬[D]. 邢夏瓊.浙江理工大學(xué) 2014
[6]Kevlar129織物/PA防彈復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 程建芳.浙江理工大學(xué) 2013
[7]紡織材料熱濕傳遞的數(shù)學(xué)模型研究[D]. 程建新.浙江理工大學(xué) 2011
[8]雙尺度孔隙纖維織物滲透率的模擬預(yù)測[D]. 陸航.武漢理工大學(xué) 2010
[9]織物層熱濕傳遞機(jī)理研究與模擬分析[D]. 管海清.青島大學(xué) 2002
本文編號(hào):3227445
【文章來源】:中原工學(xué)院河南省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
十字形異形纖維
中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論1第一章緒論1.1引言近年來,人們對(duì)服裝或服裝面料的舒適性要求越來越高,功能性面料的開發(fā)和智能紡織品的研究成為紡織服裝領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)[1]。雖然棉等以天然纖維為原料的面料的吸濕性好、穿著舒適,成為大多數(shù)消費(fèi)者的首選,但是棉纖維吸水膨潤之后,織物內(nèi)部的孔隙變小引起堵塞,使得水分不易導(dǎo)出,而聚酯纖維類面料吸水后不發(fā)生膨潤現(xiàn)象,導(dǎo)濕性良好,但是吸濕性差,穿著悶熱不舒適[2],所以開發(fā)具有吸濕快干性能的面料具有很高的應(yīng)用價(jià)值,引起了國內(nèi)外研究者的關(guān)注,具有廣闊的發(fā)展前景。吸濕快干面料又稱為“可呼吸面料”[3],對(duì)于吸濕快干面料的研究,成了國內(nèi)外的主要研究方向。早期對(duì)于織物吸濕快干的研究主要是將天然纖維與合成纖維進(jìn)行混紡發(fā)揮各自的優(yōu)勢達(dá)到吸濕快干的目的[4],而現(xiàn)在主要以改變纖維的截面形狀(如圖1所示的十字形纖維截面)來增強(qiáng)毛細(xì)管效應(yīng)得到導(dǎo)濕性能較好的纖維,再進(jìn)行混紡,以改善織物的吸濕快干性為主[5-7]。此外,越來越多的企業(yè)為了降低生產(chǎn)陳本,運(yùn)用后整理技術(shù),選用適當(dāng)?shù)奈鼭窨旄芍鷦┗蛴H水性助劑對(duì)合成纖維、紗線或織物進(jìn)行整理,通過化學(xué)反應(yīng)在纖維表面引入親水性基團(tuán),來改善織物的吸濕性,以達(dá)到吸濕快干的效果[8-9]。圖1.1十字形異形纖維圖1.2異形纖維對(duì)液態(tài)水的傳輸事實(shí)上,利用吸濕快干助劑或親水性助劑對(duì)織物進(jìn)行后整理,對(duì)環(huán)境的破環(huán)
中原工學(xué)院碩士學(xué)位論文第一章緒論6行分析,探討了毛細(xì)管尺寸、纖維材料和毛細(xì)管截面形狀對(duì)芯吸性能的影響。(3)織物孔隙結(jié)構(gòu)模型液態(tài)水傳輸分析。在建立織物孔隙結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上,通過層流方法對(duì)液態(tài)水在孔隙結(jié)構(gòu)中的傳輸情況進(jìn)行分析,探討了織物組織、紗線原料和紗線細(xì)度對(duì)液態(tài)水傳輸性能的影響。(4)對(duì)織物中的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類組合,提出分層多級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)理論,建立“鑰匙形”分級(jí)孔隙結(jié)構(gòu)模型,并通過層流方法進(jìn)行模擬,驗(yàn)證了分級(jí)多級(jí)結(jié)構(gòu)理論的正確性。(5)用織物表面滴水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)和保水率測試兩種方法相結(jié)合的方法,對(duì)織物試樣的吸濕快干性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.4.3技術(shù)路線本課題研究的技術(shù)路線如圖所示。圖1.3技術(shù)路線圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]機(jī)織物熱傳遞有限元仿真及其分類模型[J]. 耿長軍,劉讓同,胡澤棟,李小倩,馮艷. 棉紡織技術(shù). 2019(08)
[2]基于ABAQUS的三原組織機(jī)織物拉伸力學(xué)性能模擬[J]. 劉倩楠,張涵,劉新金,蘇旭中. 紡織學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]單向?qū)窆δ芸椢锏奈鼭袼俑尚栽u(píng)價(jià)[J]. 佀利蕊,史麗敏,張大省. 紡織導(dǎo)報(bào). 2018(12)
[4]非穩(wěn)態(tài)條件下織物熱傳遞模擬分析[J]. 陳揚(yáng),楊允出,劉瑩. 毛紡科技. 2018(08)
[5]纖維平行堆砌時(shí)橫截面孔隙結(jié)構(gòu)研究[J]. 劉讓同,李亮,李淑靜,劉淑萍,崔世忠. 棉紡織技術(shù). 2018(08)
[6]基于ANSYS CFX的織物透氣性數(shù)值計(jì)算[J]. 代文杰,邱華,楊恩惠,王寧,閆正林. 絲綢. 2018(09)
[7]仿真絲織物與真絲織物的熱傳遞有限元仿真[J]. 李瑛慧,謝春萍,劉新金,蘇旭中. 絲綢. 2017(12)
[8]多孔纖維織物熱濕傳遞數(shù)值模擬的研究進(jìn)展[J]. 王紅梅,鄭振榮,張楠楠,張玉雙,趙曉明. 紡織學(xué)報(bào). 2016(11)
[9]應(yīng)用ABAQUS的織物熱傳遞有限元分析[J]. 吳佳佳,唐虹. 紡織學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]基于紗線交織結(jié)構(gòu)的織物傳熱模擬方法[J]. 鄭振榮,張玉雙,王紅梅,趙曉明. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2016(09)
博士論文
[1]纖維力學(xué)性質(zhì)應(yīng)變率效應(yīng)和針織復(fù)合材料彈道沖擊破壞機(jī)理[D]. 竺鋁濤.東華大學(xué) 2010
[2]三維多胞機(jī)織復(fù)合材料沖擊響應(yīng)和能量吸收特征[D]. 唐予遠(yuǎn).東華大學(xué) 2008
[3]異形纖維芯吸效應(yīng)模擬和紡織材料導(dǎo)濕性能測試方法研究[D]. 張艷.東華大學(xué) 2007
[4]人體微氣候熱濕傳遞數(shù)值模擬及著裝人體熱舒適感覺模型的建立[D]. 劉麗英.東華大學(xué) 2002
碩士論文
[1]納米纖維包覆長絲紗的芯吸導(dǎo)水機(jī)理研究[D]. 齊園園.天津工業(yè)大學(xué) 2018
[2]纖維排水管的水力特性研究[D]. 張華贊.長安大學(xué) 2017
[3]織物熱傳遞性能及其數(shù)值模擬[D]. 吳茜.武漢紡織大學(xué) 2017
[4]丙綸仿生樹形織物及其導(dǎo)水性能的研究[D]. 朱娜.天津工業(yè)大學(xué) 2016
[5]滲透式纖維空氣分布系統(tǒng)送風(fēng)特征模擬[D]. 邢夏瓊.浙江理工大學(xué) 2014
[6]Kevlar129織物/PA防彈復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 程建芳.浙江理工大學(xué) 2013
[7]紡織材料熱濕傳遞的數(shù)學(xué)模型研究[D]. 程建新.浙江理工大學(xué) 2011
[8]雙尺度孔隙纖維織物滲透率的模擬預(yù)測[D]. 陸航.武漢理工大學(xué) 2010
[9]織物層熱濕傳遞機(jī)理研究與模擬分析[D]. 管海清.青島大學(xué) 2002
本文編號(hào):3227445
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