مدلسازی و شبیه سازی المان محدود انتقال حرارت در پارچه های حلقوی تاری

نیاز روز افزون به انواع عایق های حرارتی برای جلوگیری از اتلاف انرژی گرمایی منجر به رشد این موضوع در مهندسی نساجی شده است. مهندسین با استفاده از پارچه ها توانسته اند انواع مواد مرکب عایق را تولید کنند. به خصوص پارچه های حلقوی در این زمینه توانسته اند میزان عایق بودن متاسبی را از خود نشان دهند. هدف این تحقیق بدست آوردن ثابت های مقاومت حرارتی در پارچه های حلقوی تاری با توجه به پارامتر های ساختار پارچه از جمله تراکم رج، تراکم ردیف و نوع نخ است. نحوه عملکرد شامل مدلسازی پارچه به صورت سه بعدی و بدست آوردن پارامتر های مقاومت حرارتی در نرم افزار المان محدود است. با توجه به اینکه روش شبیه سازی با در نظر گرفتن جریان سیال درون پارچه انجام می شود، دقت محاسباتی به علت دخیل نمودن شرایط واقعی بالا می رود. این مدلسازی با اطلاعاتی از قبیل نوع نخ و پارچه (که شکل حلقه را بیان می کند)، پارچه را به صورت سه بعدی مدل کرده و سپس شروع به شبیه سازی رفتار انتقال حرارت پارچه می کند. از مدل شبیه سازی اطلاعاتی از قبیل شار گرمایی، دمای روی پارچه و دمای زیرین پارچه بدست می-آید. با استفاده از پارامتر های نخ و پارچه و روابط ترمودینامیکی می توان مقدار مقاومت حرارتی پارچه را محاسبه نمود. برای صحت شبیه سازی، نیاز به انجام آزمایش های انتقال حرارت در منسوجات است. برای این منظور نمونه های پارچه حلقوی تاری یک شانه در سه طرح بافت?×?، ?×?و ?×? در دو تراکم رج کم و زیاد با نخ های فیلامنتی پلی استر با دستگاه کتن تولید شدند. در نهایت نمونه ها توسط دستگاه صفحه داغ مورد آزمایش قرار گرفتند. در این آزمون که دمای سطح سرد (بیرونی) توسط حسگرهای دما خوانده شده و سپس مقدار رسانش گرمایی برای این نمونه ها اندازه گیری شد. سپس پارچه در نرم افزار به روش المان محدود شبیه سازی شد و نتایج آن از قبیل رسانش گرمایی با نتایج عملی مقایسه شدند. مقدار خطا بین آزمایش ها و شبیه سازی حداکثر پنج درصد بود.