织物接触冷暖感的模拟分析

发布时间：2022-01-09 07:50

　　为了探究织物接触冷暖感,针对织物与皮肤接触瞬间热量传导情况及其影响因素,采用有限元方法构建三维织物传热仿真模型分析织物接触冷暖感的影响因素。通过Texgen建模软件建立织物三维几何模型,结合等效热导率的串并联模型,用Ansys workbench软件进行仿真模拟。提取最大热通量值与KES-F7型织物冷暖感测试仪的测试结果进行对比验证,结果显示模拟值与测试值误差均在6%以内,且吻合度较好。研究结果表明:织物毛羽层厚度增大时,织物与人体皮肤接触面热通量会随之变小;当织物内部加入高热导率纱线时,织物与人体皮肤接触面热通量值随之增加,且热导率增大时,织物与人体皮肤接触面热通量增幅趋缓;当高热导率纱线数量增多时,织物与人体皮肤接触面热通量值也会明显增大。 

【文章来源】：毛纺科技. 2020,48(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

织物有限元模型

织物内部的毛羽形态大小具有随机性,无法准确测量。为研究方便,假设织物内毛羽与空气均匀分布。等效热导率可通过多相复合材料的多相层和平板式模型[15]进行计算,分别为两相串联模型和两相并联模型。等效热导率的串并联模型见图2。图中,q为热流量大小,W/m2;Va、V1为空气与毛羽层的体积占比,%;d、L1、L2分别为毛羽层厚度、空气等效宽度、毛羽等效宽度,mm。假设织物内部毛羽层与空气层平行排列、所有毛羽热导率值均相等、热量传导方向与2种材料的交接面平行,等同于热导率串联。等效热导率的串联计算式见式(1);热量传导方向与2种材料的接触界面垂直时,热量会依次通过2种材料,等同于热导率并联,等效热导率的串联计算式见式(2)。

1根高热导率纱线位置示意图见图3。分别在织物中4根纬纱所在的4个位置(位置1、位置2、位置3、位置4)加入1根高热导率纱线,进行模拟。完成对单根高热导率纱线的模拟后,增加1根高热导率纱线进行模拟预测分析,2根高热导率纱线位置图见图4。图4 2根高热导率纱线位置图

【参考文献】：
期刊论文
[1]瞬态平面热源法仪器测试不同温度下织物导热系数的研究[J]. 董陈磊,斯点点,周小红.  现代纺织技术. 2019(04)
[2]非稳态条件下织物热传递模拟分析[J]. 陈扬,杨允出,刘莹.  毛纺科技. 2018(08)
[3]低温条件下单层纺织材料孔隙率决定反问题[J]. 资菲菲,徐映红,徐定华.  浙江理工大学学报(自然科学版). 2018(01)
[4]空气层对织物热传递影响的模拟分析[J]. 张艺强,陈扬,范艳娟,杨允出.  浙江理工大学学报(自然科学版). 2017(05)
[5]织物接触冷暖感的数值分析[J]. 张卫刚,万贤福,汪军.  上海纺织科技. 2017(01)
[6]针织内衣织物接触冷暖感的形成机制与影响因素[J]. 张旭靖,王立川,陈雁.  纺织学报. 2017(01)
[7]凉爽舒适型多功能混纺面料的性能[J]. 俞涤美,张红霞,贺荣,王玉珏,祝成炎,王浙峰,徐青艺.  纺织学报. 2015(12)
[8]基于单片机的织物动态热传递性能测试装置[J]. 张如全,周双喜,陶荣,林建勇.  纺织学报. 2011(03)
[9]织物接触冷感与影响因素分析[J]. 孙玉钗.  棉纺织技术. 2009(10)
[10]论织物接触冷暖感[J]. 姚穆,王晓东.  西北纺织工学院学报. 2001(02)

博士论文
[1]基于图像技术的纱线毛羽检测与分析[D]. 孙银银.江南大学 2017

硕士论文
[1]织物接触冷暖感及纤维热导率的研究[D]. 李丽.天津工业大学 2017



本文编号：3578275