Simplified Model for Predicting Fabric Thermal Resistance According to its Microstructural Parameters

• Autorzy: Wei J. , Xu S. , Liu H. , Zheng L. , Qian Y.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12303666.1152725

Warianty tytułu

PL

Uproszczony model dla przewidywania oporu termicznego tkanin w zależności od ich parametrów mikrostruktury

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents a modified model to calculate the thermal resistance of woven and knitted fabrics according to the microstructural parameters. The model was established by analysing the heat transfer process in the simplified basic unit of the fabrics. The model was modified and checked by experimental values of various fabric samples. Pearson correlation coefficients between the thermal resistance and fabric structural parameters were calculated. Results indicate that fabric thermal resistance can be predicted by the modified equation satisfactorily. The Pearson correlation coefficient from high to low follows such a sequence: fabric thickness, fabric volume density, fabric structural parameter a, fibre volume density, and fibre thermal conductivity.

PL

W artykule przedstawiono zmodyfikowany model pozwalający obliczyć opór termiczny tkanin i dzianin w zależności od parametrów ich mikrostruktury. Model został skonstruowany poprzez analizę procesu przepływu ciepła przez uproszczoną jednostkę płaskiego materiału włókienniczego. Model został sprawdzony w praktyce przez badanie różnych próbek tkanin i dzianin. Przy ocenie zastosowano porównanie współczynników korelacji Pearsona między oporem termicznym i parametrami strukturalnymi. Wyniki wskazują, że termiczną izolację płaskich materiałów włókienniczych można przewidzieć w zadowalającym stopniu przez zaproponowane zmodyfikowane równania. Współczynniki korelacji Pearsona począwszy od dużych do małych można uszeregować dla następujących parametrów: grubość tkaniny, gęstość właściwa tkaniny, parametry strukturalne, gęstość właściwa włókien i przewodność cieplna włókien.

Słowa kluczowe

EN

fabric model; thermal resistance; microstructure; correlation coefficient

PL

model tkaniny; opór termiczny tkanin; mikrostruktura; współczynnik korelacji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 23, no. 4 (112)
• Strony: 57--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wei J.

• School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, P. R. China

autor

Xu S.

• School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, P. R. China

autor

Liu H.

• School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, P. R. China

autor

Zheng L.

• School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, P. R. China

autor

Qian Y.

• School of Textile and Materials Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian, P. R. China

Bibliografia

• 1. Wu HY, Zhang WY, Li J. Study on Improving the Thermal-Wet Comfort of Clothing during Exercise with an Assembly of Fabrics. Fibres & Textiles in Eastern Europe 2009; 17(4): 46-51.
• 2. Hatch KL, Woo SS, Barker RL, et al. In Vivo Cutaneous and Perceived Comfort Response to Fabric Part I: Thermo-physiological Comfort Determinations for Three Experimental Knit Fabrics. Text. Res. J. 1990; 60: 405-412.
• 3. Shinjung Y, Barker RL. Comfort Properties of Heat-Resistant Protective Workwear in Varying Condition of Physical Activity and Environment, Part 1: Thermophysical and Sensorial Properties of Fabrics. Text. Res. J. 2005; 75: 523- 530.
• 4. Oğlakcioğlu N, Marmarali A. Thermal Comfort Properties of Some Knitted Structures. Fibres & Textiles in Eastern Europe. 2007; 15(5-6): 64-65.
• 5. Daryabeigi K. Heat Transfer in High-Temperature Fibrous Insulation. J Thermophys Heat Tr. 2003; 17(1):10-20.
• 6. Bivainytė A, Mikučionienė D, Kerpauskas P. Investigation on Thermal Properties of Double-Layered Weft Knitted Fabrics. Mater. Sci. 2012; 18(2): 167-171.
• 7. Song WF, Yu WD. Heat Transfer Through Fibrous Assemblies by Fractal Method J Therm Anal Calorim. 2012;110:897-905.
• 8. Farnworth B, Mechanism of Heat Flow Through Clothing Insulation, Text. Res. J. 1983; 53: 717-725.
• 9. Stuart IM, Holcombe BV. Heat Transfer Through Fiber Beds by Radiation with Shading and Conduction, Text. Res. J. 1984; 54:149-157.
• 10. Chen JJ, Yu WD. Theoretical and Experimental Analysis on Thermal Properties of Flexible Thermal Insulation Composite Fabric. J Fiber Bioeng Inform. 2008; 1(3): 185-192.
• 11. Chen JJ, Yu WD. A Nmerical Aalysis of Hat Tansfer in an Eacuated Fexible Mutilayer Isulation Mterial. J Therm Anal Calorim. 2010;101:1183-1188.
• 12. Wilson CA, Niven BE, Laing RM. Estimating Thermal Resistance of the Bedding Assembly from Thickness of Materials. Int J Cloth Sci Tech. 1999; 11(5): 262- 276.
• 13. Al-Ajlan SA. Measurements of Thermal Properties of Insulation Materials by Using Transient Plane Source Technique. Appl Therm Eng. 2006;26:2184–91.
• 14. Martin JR, George ERL. Measurement of Thermal Conductivity of Nonwovens Using a Dynamic Method. Text. Res. J. 1987; 57: 721-727.
• 15. Bandyopadhyay SK, Ghose PK, Bose SK, et al. The Thermal Resistance of Jute and Jute-blend Fabrics J. Text. Inst. 1987; 4:255-260.
• 16. Bankvall C. Heat Transfer in Fibrous Materials. J Test Eval. 1973; 1(3): 235-243.