Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Индустриальный текстиль


Нетканых, искусственных и композицион. материалов/Индустриальный текстиль/Прогнозирование теплопроводности трикотажа

Прогнозирование теплопроводности трикотажа

10 декабря 2001
Технический текстиль №2, 2001

Баранов Андрей Юрьевич
Бройко Антон Петрович

Современные технологии выработки трикотажа позволяют существенно расширить ассортимент изделий как бытового, так и технического назначения. Для технического трикотажа в ряде случаев исключительно важны теплопроводные свойства. В частности, это относится к теплоизолирующим материалам, применяемым для изготовления одежды специального назначения и повышенной эргономичности (для экстремальных климатических условий,  горячих цехов  и водолазной работы), а также фильтров, работающих в особых температурных режимах.

Оптимизацию теплопроводности, выбор необходимой толщины, обеспечение наилучшего теплового сопротивления, минимизацию материалоемкости изделия, правильный подбор сырья целесообразно заложить в разработку уже на стадии проектирования, рассчитав теплопроводность структуры трикотажа выбранного переплетения.

Для решения этой задачи создана методика, основанная на решении уравнения теплового баланса,  и написана программа для ЭВМ 3DPTCompozit (номер регистрации 2000610331). Перед проведением расчетов необходимо выделить в трикотажном полотне репрезентативный объем и представить его в виде трехмерной матрицы, описывающей геометрию расположения петли в пространстве. Описать геометрию этой петли можно несколькими методами:
1) теоретическим -  на основе плоских геометрических моделей проф. А.С. Далидовича и И. Чемберлена, описав пространственную кривую средней линии пряжи в репрезентативном объеме, а затем получить трехмерный геометрический образ, используя графические программы 3Dstudio, AutoCad, CorelDraw; 
2) эмпирическим - на основе получения образа репрезентативной ячейки с помощью микросрезов (микротомов) реальных трикотажных петель.

На рис. 1 представлена репрезентативная ячейка трикотажа переплетения гладь, полученная на основе теоретической модели, где А=4d, а С=0,86.

На рис. 2 показана модель переплетения гладь, полученная с помощью технологии микросрезов.

Оба метода реализованы на кафедре Технологии и оборудования текстильного производства Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна аспиранткой Ольгой Харламовой.

Расчеты проводятся в безразмерных координатах, поэтому важно не задание значений размеров самих объектов, а соблюдение геометрических пропорций, в которых находятся d, A, B и l. Исследователь может выбрать эти пропорции, исходя из технологических характеристик исследуемого трикотажа. Полученные репрезентативные объемы рассекаются плоскостями перпендикулярными плоскости трикотажного полотна. На рис. 3 показан ряд характерных сечений, полученных из репрезентативного объема (рис. 2).

Эти сечения представляют набор файлов в формате bitmap. С помощью команды Mathcad 7.0 - ReadBMP эти файлы преобразуются в файлы натуральных чисел, с именами NNN.dat, где NNN - номер сечения. Файл представляет собой 2-мерную матрицу натуральных чисел, которая описывает расположение компонент в пространстве.

После расчета по разработанной программе мы получаем результаты в виде температурных полей (рис. 4). По изотермам можно определить локальные температуры внутри и на границах трикотажного полотна. Соответственно, знание их значений позволяет определить эффективную теплопроводность исследуемого материала. Знание локальных температур позволяет определить значения тепловых нагрузок, при которых будут оказывать существенное влияние на теплопередачу конвекция и излучение в структуре материала.

Анализ температурных полей показывает, что форма изотерм зависит от геометрии расположения пряжи в петле трикотажа, а значения определяются теплопроводностью компонент, то есть теплопроводностью пряжи и воздуха.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )