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织物层热湿传递机理研究与模拟分析

管海清  
【摘要】: 本文通过考察前人对服装热湿舒适性的研究,鉴于服装热湿模拟研究尚没有较为完善的理论模型和较为系统的模拟方法,建立了一种新的热湿传递机理模型。该模型以织物层为考察对象,依据表征性体积单元的概念,应用连续介质的分析方法,利用热量、质量、动量传递的基本规律,结合纤维、纱线、织物三级结构几何物理特性,并充分考虑织物层热湿传递过程中的相变、吸湿、解吸等现象,建立起反映织物层温度场、湿分浓度场及气相总压场变化规律的三场机理模型。 将所建立的数学模型用完全隐式差分方法进行三维离散后,用MATLAB语言编制了数值求解程序,可对不同工况下织物层的热湿传递过程进行模拟分析。 通过在人工环境工程综合实验装置上的综合实验以及其它特性实验确定了模型中的待定参数,并将本模型的模拟结果与实验数据相比较,初步验证了本文提出的织物层热湿传递机理模型和边界条件的处理方法。 本文最后还通过计算机程序模拟计算了织物层在几种给定工况下的温度场、湿分浓度场和总压分布场,并进行了分析。


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