Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Modelowanie procesów wymiany ciepła w dzianinach futerkowych

Więzowska Anna

Zeszyty Naukowe. Włókiennictwo / Politechnika Łódzka

|

2019

|

z. 75

39--75

PL

Ciepłochronność jest podstawowym parametrem determinującym praktyczne zastosowanie dzianin futerkowych. Analiza wymiany ciepła oraz metodyka określenia podstawowych parametrów struktury do optymalizacji konstrukcji z uwagi na wymagany poziom izolacyjności cieplnej nie zostały jeszcze dotychczas opisane dla dzianin futerkowych. Brak rozwiązań problemów ciepłochronności dla tego typu dzianin wskazuje na celowość podjęcia rozważanej tematyki. Celem prac prowadzonych w ramach dysertacji doktorskiej było opracowanie modelu przepływu ciepła, który może być wykorzystany do projektowania dzianin futerkowych o wymaganych właściwościach termofizycznych. Zaprezentowany model opisu zjawiska przepływu ciepła ma uzasadnienie praktyczne w odniesieniu do dzianin futerkowych. Przyjęta metoda pozwala uniknąć badań wielu parametrów, ograniczając je do minimum: udział objętościowy poszczególnych składników w stosunku do każdej warstwy oraz stosunek grubości poszczególnych warstw do grubości całego wyrobu. Do badań wykorzystuje się powszechnie dostępne urządzenia pomiarowe. Uzyskuje się ponadto możliwość symulacji eksperymentu, bez konieczności wytwarzania dzianiny futerkowej. Metoda ta pozwala na dowolne modelowanie warunków brzegowych i początkowych, co nie zawsze jest możliwe dla metod empirycznych ze względu na ograniczenia sprzętowe. Opracowany model obliczeniowy przepływu ciepła przez dzianiny futerkowe umożliwia uzyskanie rozkładu temperatury w tej konstrukcji oraz może stanowić punkt wyjścia doboru optymalnego struktury dla osiągnięcia 40 Anna Więzowska wymaganych właściwości wyrobów. Projektowanie dzianiny futerkowej o wymaganym poziomie izolacyjności cieplnej, z zastosowaniem przedstawionego modelu, może posłużyć do powstania rzeczywistego materiału o określonych właściwościach ciepłochronnych.

EN

The fundamental function of the knitted fur fabrics, which are commonly used to manufacture the clothes and shoes, is to protect the human body against heat loss in low environmental temperature. Thus, the heat-insulating properties of fur fabrics are the basic criterion for their functional characteristics. The aim of this work is to determine the heat transfer model, which can be applied to design the knitted fur fabrics of the required thermophysical properties. The mathematical model of heat transport within knitted fur fabrics allows to obtain the temperature distribution in the structure and can be a starting point to optimize the structural shape in respect of the requested properties. The available literature does not introduce the heat transport problems in the knitted fur fabrics. A few works describe in general form some parameters of the structure whereas the corresponding standards are inaccessible. To explain the nature of heat transfer inside the knitted fur fabrics, the dissertation describes the basic phenomena of heat transfer. The heat conduction is defined more precisely as the dominant heat transport mechanism in textiles. The material properties influencing the heat flux density transferred in textile product are also described. The particular cases of heat conduction mechanisms in the single layer and the multi-layer structure have been analysed and next applied to determine the heat transfer in the homogenized fur fabric. The solution methodology of simple and complex heat transfer problems has been explained. The literature pertaining to the measurements of heat isolation in textiles has been reviewed in respect of the measurement methods, character of processes, measured parameters and field of their application vs. both structure of examined material as well as the layers arrangement. Assuming the complex structure of knitted fur fabrics (i.e. the multilayer arrangement, participation of glue in bottom layer, air inside the void spaces under inclined fibers), we have rejected the measurements methods influencing the material structure during the test. Heat transport within knitted fur fabrics is described by means of the heat conduction coefficient tested in steady conditions. The measured conduction coefficient is often of substitute nature and can additionally include the convective and radiative heat transport. The thermal properties of knitted fur fabrics are determined by means of the test device Tilmet 75. The preliminary investigations were conducted using the device Tilmet 75 for different knitted fabrics made of homogenous materials with the diversified thickness and surface mass. The fur fabrics were characterized using the same standard indexes which are tested for the knitted fabrics i.e. the thickness and surface mass. There are tested the heat conduction and heat permeability as well as determined the structure of knitted fabrics samples vs. the characteristics of thermal properties. The empirically determined heat conduction coefficient and heat resistances vs. basic structural parameters do not describe the influence of raw material in the knitted fur fabrics on the material heat characteristics. Both growing surface mass and growing fabric thickness does not determine unequivocally the gradation of these features in respect of thermal properties. According to the preliminary test results, it is necessary to change the factors determining the complex knitted fur fabrics in respect of the structure and raw material composition. The description of the knitted fur fabric can cause difficulties in heat transport correlations. Parameters of fur fabrics of the complex, space and multilayer structure are hard to determine and investigate using the standard test methods. The structure consists of the bottom layer and the fleece layer which are made of different raw materials: the yarn, band and glue as well as considerable volume fraction of air inside. Thus, the description of physical model is troublesome. Let us introduce the following assumptions concerning the fur fabric: (i) the same height of fleece layer; (ii) the uniform distribution of fibres density in cover layer; (iii) the uniform distribution of yarn, fibres and air in bottom layer; (iv) the void spaces between the yarn in bottom layer are filled by both air and glue; (v) the glue does not penetrate the cover layer. Under the above assumptions, the space 3D description can be simplified to the plane 2D problem introducing the homogenized particular layer of fabric. The structure is defined by the volume fraction and heat conduction coefficient of each layer. The heat conduction coefficient is determined using the rule of mixture which limits the domain of study of corresponding parameters to the volume fractions of particular component in every layer. The principal investigations were conducted for the knitted fur fabrics of the diversified both length of fleece and basis weight, subjected to the different finishing processes. The test methods applicable for the different textile materials were analysed in respect of the measurement characteristics i.e. applicable for thickness, density, mass related to materials / textile products and their particular layers. The complex structure of knitted fur fabrics can be characterized by the innovative, non-standard test methods as well as the standard methods, which are not usually applied for those materials. The thickness of knitted fur fabric tested for the various pressures strongly depends on the load applied. The presented model of heat transfer description is practically motivated for the knitted fur fabric. The adopted method can avoid the large number of tests of required parameters and restricts the analysis to the following cases: the volume fraction of particular component within each layer and thickness fraction of particular layer to the complete thickness of product. The commonly available test equipment is used during the tests. Additionally, the experiments are simulated which substitute the manufactured knitted fur fabric. This method allows to model 75 optionally the boundary and initial conditions which is not always applicable for empirical methods due to equipment limitations. Design of knitted fur fabric of the requested thermal isolation level, based on the model presented in this work, can help to create the real material of the prescribed heat-insulating properties. The next stage of the current investigations can be focused on determination of indexes characterizing the knitted fur fabrics in presented model vs. technological parameters necessary to manufacture the designed product.

2

Badanie oporów cieplnych radiatorów do chłodzenia mikroprocesorów

Rusowicz A., Kapusta B.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2013

|

R. 48, nr 4

34--37

PL

W pracy przedstawiono pomiary oporu cieplnego radiatorów chłodzących procesory. Opór cieplny jest podstawowa wielkością charakteryzująca przvdatność radiatora do chłodzenia danego elementu elektronicznego. Dla określenia oporu cieplnego zbudowano stanowisko badawcze składające się z oporników cieplnych imitujących procesor komputerowy, połączonych ze źródłem prądu stałego, dzięki czemu możliwe bvło utrzvmanie stałej mocy cieplnej. Badaniu poddano trzy radiatory: najprostszy aluminiowy żebrowy, dwa o rozbudowanej konstrukcji z aluminium i miedzi.

EN

The paper presents measurements of the thermal resistance of heat sink cooling processors. Thermal resistance is the basic quantity that characterizes the usefulness of the heat sink for cooling electronic components. To determine the heat resistance test rig was constructed consisting of a thermal resistor simulating computer processor, connected to a DC power source, making it possible to maintain a constant output. The study involved four radiators: the simplest aluminum rib, two of the extensive construction of aluminum and copper.

3

Relation Between Basic Structural Parameters of Knitted Fur Fabrics and Their Heat Transmission Resistance

Korycki R., Więzowska A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 3 (68)

84--89

EN

The necessity to research and describe the heat exchange in knitted fur fabrics is presented herein together with the results of experimental research on random selected samples are. Correlations between the basic textile construction parameters (thickness, surface mass) and resistances of heat conduction, heat transmission and heat transfer were determined. The function dependences between relative resistances in relation to the surface mass of the knitted fur fabrics were defined. Analysis of the results can be implemented into the structure optimisation of the knitted fur fabric with regard to its heat insulation.

PL

Wykazano konieczność podjęcia badań i opisu wymiany ciepła w dzianinach futerkowych. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych losowo wybranych próbek. Określono związki podstawowych parametrów budowy dzianin (grubość, masa powierzchniowa) z oporami przewodzenia, przenikania i przejmowania ciepła. Wyznaczono zależności funkcyjne między względnymi oporami odniesionymi do masy powierzchniowej badanych dzianin. Analiza otrzymanych wyników może stanowić podstawę do optymalizacji struktury dzianin futerkowych ze względu na ciepłochronność.