试析织物热湿传递现象的机理研究和数学模型

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1、北京服装学院硕士学位论文织物热湿传递现象的机理研究和数学模型姓名：李进申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：杜迎春20070301北京服装学院硕士学位论文织物热湿传递现象的机理研究和数学模型摘要本文使用国家标准仪器和部分自制仪器，对织物的热湿传递性能进行了研究，揭示了服装热湿传递的基本规律，并建立了织物热湿传递的模型。自行织造了不同经纬密度的涤棉织物，对其动态吸湿过程进行了研究。测定了不同温度、不同相对湿度下，不同经纬密度织物的干基含水率，得到了织物的动态吸湿曲线及平衡含水率。归纳出织物密度、相对湿度、温度对织物吸湿的影响规律。实验结果表明织物的吸湿

2、速率与其经纬密度成负相关。建立了非线性偏微分方程形式的动态吸湿模型，提出了描述织物结构对于吸湿性能的影响参数——结构因子口，使用黄金分割算法对于该参数进行估计。模型值与观察值吻合比较好。对于织物的吸湿平衡进行研究，认为多分子层吸附理论能够较好的揭示织物的吸湿机理。所采用的多分子层吸附数学模型能与织物的吸湿等温线较好吻合。通过此数学模型，计算出织物在不同的温度下吸附水分子的层数。测试了织物的传热性能，包括保温率、传热系数、热阻值等。实验揭示了织物的传热性能与织物结构、含水量之间的关系，以及空气状态对于服装热舒适性能的影响。织物的传热系数随经纬密度的增大而减

3、小，热阻随织物的经纬密度增大而增大。建立了织物的动态传热模型，使用了决定织物导热系数的一种混合规则，织物的导热系数由织物的材料组成、含湿量所决定。模仿着装时的气候状态，在不同的温度和相对湿度下，对于织物的透湿性能和透气性进行了研究，揭示了织物的透湿性能和织物结构、空气状态的关系。实验表明织物的透湿速率随着经纬密度的增大而减小，随着温度的增大而增大，随着相对湿度的增大而减小。总结了透湿速率与温度、经纬密度的经验公式。关键词：织物热湿传递吸湿性经纬密度数学模型2北京服装学院硕士学位论文STUDYONHEATANDMOISTURETRANSFERMECHANI

4、SMANDMATHEMATICALMoDELLiJin(ChemicalEngineering)Directedby：ProfessorDuYingchunABSTRACTBysomenationalstandardinstrumentsandself-madeinstruments，thebasicrulesofheatandmoistureoftransferoftheclothingarestudied．Themathematicalmodelhasbeenestablished．Thefabricswithdifferentpickcountsw

5、eremade．Themoistureabsorptionofthesefabricswasmeasuredatdifferenttemperaturesanddifferentrelativehumiditytostudythedynamiccurvesofmoistureabsorption．Theeffectsofrelativehumidityandfabrics’structureonthemoistureabsorptionpropertiesweresummarized．Thestudyshowedanegativecorrelationb

6、etweenstructureoffabricsandthemoistureabsorption．Amathematicalmodelofmoistureabsorptionunderthestandardairconditionwasfound．Theparameterawasfound．Thisparametercouldme鹤uretheeffectbetweenfabrics’structureandmoistureabsorption．Theparametersainthenonlinearpartialdifferentialequation

7、swerefittedusinggoldensectionmethod．Thepredictiveresultsofmodelfitwellwiththeobservedvaluerelatively．Balanceofmoistureabsorptionwasstudied．Thetheoryofmultilayeradsorptioncouldshowthemechanismofmoistureabsorptionoffabrics．Thepredictiveresultsofthismathematicaimodelfitwellwiththeob

8、servedcurvesofequilibriumisothermrelativ