针织物热舒适性能的研究和针织保暖产品设计.pdf

摘要参数、针织物结构等对针织保暖内衣热舒适性的影响;并对针织棉毛内衣以及夹层式保暖针织内衣的保暖性能进行分析。分析过程中,模型实际着装情况,采用热流量作为织物系统保暖性能的描述指标,弥补了热阻、狄约氨E等作为服装系统保暖性描述的一个直接特性,相对地与边界条件无关的不足,因此能够准确反映使用条件变化时服装保暖性能的变化;此外,本文确定用织物与人体接触时皮肤最大瞬态热流量损失,描述织物与人体接触时的接触冷感,论出发,结合前人理论研究的经验。在具体分析、综合判断纺织品的结构特征、热量传递规律以及与环境换热过程中外边界条件特点的基础上,进一步完善热量通过纺织品传递的理论,建立了综合考虑三种传递机理及其共同作用的新的舒适性研究的难题之一。由于纺织品热量传递过程的复杂性以及影响因素的多对热量传递的影响等,没有强有力的计算工具很难系统分析描述热量传递的过热量传递主要涉及两个方面的内容:温度以及热流。温度代表了物体具有的热能,而热流代表热能由一处向另一处的流动。温度分布以及温度梯度决定了界的热量散失,也即反映了纺织品的保暖情况。本文分析热量通过由纺织品与空气层组成的纺织品系统传递时,系统截面温度分布以及热流量变化。并对不同使用条件下纺织品的热量传递过程以及热舒适性进行分析。本文分析的重点是针织内衣棉毛织物及夹层式针织保暖内衣,一般情况下这本文主要探讨针织内衣织物的热量传性能及传递性能影响因素;针织工艺对服装穿着过程的接触舒适性进行研究。分析过程中,首先由热量传递的三种传递机理:传导、对流、辐射的基本理理论模型。在建立热量传递数学模型的基础上,对数学模型的求解一直是困扰纺织品热样性及多变性,如,纺织品结构参数、穿用过程中不同的穿用形态、环境因素程及各种因素的影响规律。本文采用有限元计算方法有效地解决了这一问题。热流量,通过纺织品向外界传递的热流量大小直接反映了着装过程中人体向外两种织物紧贴人体穿在罩层。因此,织物与人体接触时人体的瞬问冷暖感描述及影响因素分析是本文的另一个重点内容。
昙拐晤¨一五罢煌肌ざ攘看ǖ菔P偷慕在热量通过纺织品传递的理论分析过程中,设定热量通过纺织品的传递过程为热传导过程,传导过程遵循傅里叶定律。在热量通过纺织品的传导过程中,纺织品内部没有内热源,热量传递过程满足能量守恒定律。根据能量守恒定律及傅里叶定律,建立了描述瞬态热传导的微分方程;在织物系统的外表面,由于换热量,由于对流与辐射是一个同时发生的过程,因此,在理论分析中建立了织物系统外表面的对流与辐射共同作用的耦合外边界条件。建立热量传递数学热量通过纺织品的传导过程描述憾粤骰蝗认凳殖颇は凳旱ノ惶寤闹柿棵芏龋褐锉砻嫖露龋谒蔡攘看ǖ莨讨兴媸薄篐姹浠在建立热量传递微分方程的基础上,对微分方程的求解是非常困难的。同时,由于热量通过纺织品传递过程的动态性及影响因素的多样性与影响因素的织物表面与环境空气存在温差,设定织物外表面通过对流与辐射与环境空气交模型如下:纺织品外表面换热过程描述卿缩皇¨品审恪喉秸刺珠棵桠式中,叙:空间某点的温度场梯度;::环境温度。攘客ü闹反ǖ莸墓堂枋鲇胂附诜治多变性,要想系统描述热量传递过程随各种因素的变化规律,没有强有力的计盯.×—
算工具是不可能实现的。本文采用有限元计算方法有效地解决了这一难题。分析过程中,采用大型有限元软件/进行分析计算。在这一计算工具辅助下,对热量通过纺织品传递的动态全过程、达到热传递平衡所需时间、热量传递不同时刻织物系统截面温度分布与热流量分布等进行了详细描述。同时,人体与服装间不同间隙、不同着装层数等对纺织品系统热舒适性的影响,以及不同环境温度、不同风速情况对纺织品系统热舒适性的影响。此外,在建立热体瞬态冷暖舒适感觉的变化规律及影响因素。主要结论如下:风速越大,环境温度越低,风力穿透纺织品的速度越快。同时,环境温度降低使得风穿透纺织品系统的强度大大提高。风速的增加,使得热量通过纺织品系统向外界的散失也越多。环境温度越低,向外界散热量受风速的影响越大。针对夹层式针织保暖内衣的研究表面,当风力超过疭后,进一步增加风速对通过纺织品系统对夹层式保暖内衣与人体接触时皮肤表面的最大瞬态热流量损失情况来看,皮肤与此类纺织品接触时,接触冷感主要受环境温度的影响,几织物表面越粳糙,织物与人体接触时人体表面瞬念热量损失越小,接触增加织物层数,织物系统保暖性提高。环境温度越低,增加织物层数对整个纺织品系统保暖性能的提高作用越明显。各种条件下的模拟实验,实验数据与理论数据吻合良好。胫E谝伦橹峁埂⑸匣ひ丈杓朴胫锶却ǖ菪阅芊治在理论分析相关结论指导下,进行针织工艺、针织物组织结构设计,将针织保暖内衣结构设计、上机工艺设计与热量传递理论分析