Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của tính chất nhiệt vật lý đến kết cấu quần áo ấm trong điều kiện khí ...

Nghiên cứu ảnh hưởng tính chất nhiệt vật lý của vật liệu dệt đến kết cấu quần áo ấm trong khí hậu Việt Nam, nâng cao hiệu quả sử dụng.

Trường đại học

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Chuyên ngành

Công nghệ dệt

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2009

141
3
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU TRONG LUẬN ÁN

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN ÁN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA VẬT LIỆU MAY VÀ QUẦN ÁO ẤM

1.1. TRẠNG THÁI TIỆN NGHI CỦA CƠ THỂ NGƯỜI

1.2. ĐẶC TRƯNG TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM CỦA VẬT LIỆU MAY

1.2.1. TÍNH CHẤT NHIỆT CỦA VẬT LIỆU MAY

1.2.2. TÍNH DẪN ẨM

1.3. QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO

1.3.1. TRUYỀN NHIỆT QUA QUẦN ÁO

1.3.2. TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO

1.3.3. TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM HỖN HỢP QUA QUẦN ÁO

1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƯNG TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM CỦA VẢI VÀ QUẦN ÁO

1.4.1. NGUYÊN LÝ CHUNG VÀ PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP ĐO

1.4.2. PHƯƠNG PHÁP ỔN ĐỊNH

1.4.3. PHƯƠNG PHÁP KHÔNG ỔN ĐỊNH

1.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM VỀ TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO

1.5.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ LÝ THUYẾT TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO

1.5.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO

1.6. HƯỚNG NGHIÊN CỨU LUẬN ÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.6.1. HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

1.6.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƯNG TRUYỀN NHIỆT CỦA VẢI VÀ QUẦN ÁO

2.1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM

2.1.1. NGUYÊN LÝ CỦA MÔ HÌNH

2.1.2. CẤU TẠO CỦA MÔ HÌNH

2.1.3. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ĐẶC TRƯNG CỦA MÔ HÌNH

2.2. XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY LỚP BIÊN NHIỆT

2.3. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN ỔN ĐỊNH

2.4. KIỂM TRA ĐỘ ĐỒNG ĐỀU VỀ NHIỆT ĐỘ TRÊN BỀ MẶT MÔ HÌNH

2.5. ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA MÔ HÌNH

2.6. TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

2.6.1. CHUẨN BỊ MẪU THÍ NGHIỆM

2.6.2. GHÉP NỐI CÁC THIẾT BỊ ĐO

2.6.3. QUI TRÌNH ĐO VÀ NHẬP DỮ LIỆU

2.6.4. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

2.6.5. ĐÁNH GIÁ SAI SỐ CỦA KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

2.7. ỨNG DỤNG CỦA MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM

3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ TỚI ĐẶC TRƯNG TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM CỦA QUẦN ÁO

3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

3.1.1. VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM

3.2. KẾT CẤU QUẦN ÁO

3.2.1. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

3.2.2. CÁC PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KẾT QUẢ

3.2.2.1. GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
3.2.2.2. CÁC PHƯƠNG ÁN THÍ NGHIỆM
3.2.2.3. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ

3.3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ THIẾT KẾ TỚI HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT QUA QUẦN ÁO

3.3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ SỬ DỤNG ĐẾN HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT CỦA QUẦN ÁO

3.3.3. ẢNH HƯỞNG CỦA QUẦN ÁO BỊ NGẤM ẨM

4. CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO ẤM

4.1. MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA QUẦN ÁO ẤM TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU VIỆT NAM

4.1.1. CÁC GIẢ THIẾT ĐƠN GIẢN HÓA

4.2. MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA KẾT CẤU QUẦN ÁO 3 LỚP

4.3. MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA TỔ HỢP CÁC LỚP QUẦN ÁO

4.3.1. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT – TRUYỀN ẨM QUA KẾT CẤU QUẦN ÁO 3 LỚP

4.3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

4.3.3. GIẢI MÔ HÌNH TOÁN

4.3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

TÓM TẮT, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ

CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu "Nghiên cứu ảnh hưởng của tính chất nhiệt vật lý đến quần áo ấm trong khí hậu Việt Nam" cung cấp cái nhìn sâu sắc về cách mà các đặc tính nhiệt vật lý của vải ảnh hưởng đến hiệu suất giữ ấm của quần áo trong điều kiện khí hậu Việt Nam. Nghiên cứu này không chỉ giúp người đọc hiểu rõ hơn về sự tương tác giữa vật liệu và môi trường mà còn chỉ ra những yếu tố quan trọng cần xem xét khi lựa chọn quần áo ấm, từ đó nâng cao sự thoải mái và bảo vệ sức khỏe trong mùa đông.

Để mở rộng kiến thức của bạn về các ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu và nhiệt, bạn có thể tham khảo tài liệu Ứng dụng của bài toán biên tự do stefan, nơi khám phá các phương pháp tính toán liên quan đến nhiệt. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ xác định detamethrin trên một số sản phẩm dệt bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao vnu lvts08w cũng sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn về các đặc tính của vật liệu dệt, từ đó giúp bạn hiểu rõ hơn về sự phát triển và ứng dụng của các loại vải trong ngành công nghiệp dệt may. Những tài liệu này sẽ là cơ hội tuyệt vời để bạn khám phá sâu hơn về các chủ đề liên quan.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ---------- L· thÞ Ngäc Anh Nghiªn cøu ¶nh hëng tÝnh chÊt nhiÖt vËt lý cña mét sè vËt liÖu dÖt trong níc ®Õn kÕt cÊu quÇn ¸o Êm trong ®iÒu kiÖn khÝ hËu ViÖt Nam Chuyªn ngµnh : C«ng nghÖ dÖt - MAY M· sè : 62.05 LuËn ¸n tiÕn sÜ kü thuËt Ngêi híng dÉn khoa häc: 1. TRẦN BÍCH HOÀN 2. ĐẶNG QUỐC PHÚ Hµ Néi - 2009 ii Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan ®©y lµ c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i. C¸c sè liÖu vµ kÕt qu¶ nªu trong luËn ¸n lµ trung thùc, cha tõng ®îc ai c«ng bè trong bÊt k× c«ng tr×nh nµo kh¸c. NÕu sai t«i xin chÞu hoµn toµn tr¸ch nhiÖm. n¨m 2008 T¸c gi¶ L· ThÞ Ngäc Anh iii Lêi c¶m ¬n Lêi ®Çu tiªn, t¸c gi¶ xin ®îc bµy tá lßng biÕt ¬n s©u s¾c nhÊt ®Õn PGS . TrÇn BÝch Hoµn, GS. §Æng Quèc Phó, nh÷ng ngêi thµy ®· tËn t×nh híng dÉn, ®éng viªn khÝch lÖ, dµnh nhiÒu thêi gian trao ®æi gãp ý cho t¸c gi¶ trong suèt qu¸ tr×nh thùc hiÖn luËn ¸n. T¸c gi¶ còng xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh tíi l·nh ®¹o trêng §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi, Khoa C«ng NghÖ DÖt - May vµ Thêi trang, ViÖn KHCN NhiÖt- L¹nh , Bé m«n To¸n øng dông, ViÖn §µo t¹o sau ®¹i häc, Phßng Khoa häc- C«ng nghÖ vµ c¸c thµy c« gi¸o, c¸c b¹n ®ång nghiÖp trong khoa C«ng NghÖ DÖt - May vµ Thêi trang ®· tËn t×nh gióp ®ì vµ t¹o nh÷ng ®iÒu kiÖn thuËn lîi nhÊt ®Ó t¸c gi¶ cã thÓ hoµn thµnh luËn ¸n. §ång thêi t¸c gi¶ còng xin tr©n träng c¶m ¬n Trung t©m khÝ tîng thủy v¨n - Tæng côc khÝ tîng thuû v¨n, ViÖn Kinh tÕ Kü thuËt DÖt - May, Bé m«n Ergonomi-ViÖn Y häc lao ®éng vµ m«i trêng, ViÖn nghiªn cøu Khoa häc Kü thuËt b¶o hé lao ®éng vÒ nh÷ng chØ dÉn quÝ b¸u vµ thiÕt thùc cho luËn ¸n. T¸c gi¶ còng ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c sinh viªn kho¸ K45, K46, K47, K48 ngµnh M¸y vµ thiÕt bÞ NhiÖt L¹nh, kho¸ K45, K47, K50 ngµnh c«ng nghÖ May vµ Thêi trang ®· gióp ®ì trong qu¸ tr×nh ®o ®¹c thùc nghiÖm vµ thu thËp sè liÖu gãp phÇn vµo sù thµnh c«ng cña luËn ¸n. Cuèi cïng, nhng rÊt quan träng lµ lßng biÕt ¬n ch©n thµnh nhÊt xin ®îc göi tíi Cha MÑ vµ gia ®×nh, nh÷ng ngêi th©n yªu gÇn gòi ®· chia sÎ g¸nh v¸c c«ng viÖc, ®éng viªn vµ t¹o ®iÒu kiÖn cho t¸c gi¶ hoµn thµnh luËn ¸n. Tác giả iv Danh mục các kí hiệu sử dụng trong luận án Ký hiệu Đơn vị Tên đại lượng 2 -1 a [m .s ] Hệ số dẫn nhiệt độ A [-] Hệ số hấp thụ c -1 -1 [kJ.K ] Nhiệt dung riêng C -3 [kg.m ] Mật độ tập trung hơi nước d D [m] Chiều dày lớp không khí tương đương f [m] Đường kính F [-] Hệ số bề mặt 2 fr [m ] Diện tích G -1 [s ] Tần số h -2 2 [g.m ] Khối lượng 1m vải i [m] Chiều cao ID -1 [kJ.s ] Hệ số khuếch tán hơi nước vào không khí J -2 -1 [g.s ] Mật độ dòng ẩm k -2 [g.m ] Tốc độ dòng ẩm m -2 -1 M [W.K ] Hệ số truyền nhiệt p [kg] Khối lượng P [kg] Lượng ẩm hấp thụ trong vải q [Pa] Áp suất Q [W] Công suất nhiệt -2 r [W.m ] Mật độ dòng nhiệt R [W] Dòng nhiệt RM -1 [kJ.kg ] Nhiệt ẩn hóa hơi t 2 -1 T [m .m ] Trở hơi nước V o [ C] Nhiệt độ bách phân W [K] Nhiệt độ tuyệt đối α -1 δ [m.s ] Vận tốc 3 ε [m ] Thể tích γ [%] Độ ẩm của vải τ -2 -1 [W.K ] Hệ số tỏa nhiệt ρ [mm] Chiều dày ϕ [-] Độ đen λ [-] Độ xốp của vải [s] Thời gian -3 [kg.m ]Khối lượng riêng [%]Độ ẩm tương đối -1 -1 [W.K ]Hệ số dẫn nhiệt v Các chỉ số 0 Trạng thái đầu, vào kk Không khí 1 Trạng thái cuối, ra l Pha lỏng b Lớp bông PES lt Lý thuyết bh Bay hơi max Lớn nhất bx Bức xạ min Nhỏ nhất da Da của cơ thể người n Nước dl Đối lưu qa Quần áo dn Dẫn nhiệt s Sợi f Môi trường t Trạng thái tĩnh g Gió tb Trung bình gh Giới hạn tn Thực nghiệm h Hơi nước u Trạng thái ướt hbh Hơi bão hòa v Vải i Số thứ i vkh Vi khí hậu k Trạng thái khô w Bề mặt Các chữ viết tắt AC acrylic TN-TA truyền nhiệt – truyền ẩm BHLĐ bảo hộ lao động TN-TC truyền nhiệt – truyền chất CTN cơ thể người TĐC trao đổi chất ĐHBKHN Đại học Bách Khoa Hà Nội TCVN tiêu chuẩn Việt Nam PA polyamid VLD vật liệu dệt PET polyester VKH vi khí hậu QA quần áo ASTM American Society for Testing and Material (Hội thử nghiệm và vật liệu Hoa kỳ) ISO International Organization for Standardization (Tổ chức tiêu chuẩn hoa quốc tế) vi Danh mục các bảng số liệu trong luận án Trang Bảng 2.1: Công suất và vị trí các bóng đèn trong lòng mô hình thí nghiệm 41 Bảng 2.2: Vị trí của các cặp nhiệt theo chiều cao thân mô hình 42 Bảng 2.3: Sự thay đổi nhiệt độ không khí theo khoảng cách từ bề mặt mô hình 45 Bảng 2.4: So sánh hệ số tỏa nhiệt của bề mặt mô hình với các lớp sơn phủ khác nhau 49 Bảng 2. Sai số của kết quả thí nghiệm 52 B¶ng 3. Th«ng sè kÜ thuËt cña mÉu v¶i 55 B¶ng 3.2: §Æc trng c¸c yÕu tè khÝ tîng mùa đông 59 Bảng 3.3: Các phương án thí nghiệm nghiên cứu quá trình truyền nhiệt–truyền ẩm qua QA 61 vii Danh mục các hình vẽ trong luận án Trang Hình 1.1: Mô hình trao đổi nhiệt giữa cơ thể và môi trường 1 Hình1.2: Truyền nhiệt qua một lớp vật thể đồng nhất 7 Hình1.3: Truyền nhiệt qua quần áo 8 Hình 1.4: Mô hình truyền nhiệt – truyền ẩm qua vải của Jintu Fan 16 Hình 1.5: Mô hình kết cấu quần áo 4 lớp của Lotens 23 Hình 1.6: Mô hình điện trở tương đương mô phỏng dòng nhiệt khô 23 Hình 1.7: Mô hình điện trở tương đương mô phỏng dòng hơi 23 Hình 1.8: Mô hình hệ thống con người – quần áo – môi trường của Li và Holcombe 27 Hình 1.9: Ảnh hưởng chiều dày vật liệu đến nhiệt trở và ẩm trở 29 Hình 1.10 : Ảnh hưởng của chiều dày đến dòng nhiệt qua kết cấu vải 29 Hình 1.11: Ảnh hưởng độ xốp của vải đến dòng nhiệt 31 Hình 1.12: Ảnh hưởng của các loại kết cấu lớp vải đến dòng nhiệt khô, lượng nước hấp thụ 32 Hình 1.13: Cách tính chiều dày lớp vkh giữa cơ thể và quần áo 33 Hình 1.14: Ảnh hưởng của tốc độ đi bộ đến trở nhiệt và trở hơi của quần áo 35 Hình 1.15: Ảnh hưởng của gió đến nhiệt trở 36 Hình 2.1: Toàn cảnh mô hình thực nghiệm khi có mẫu đo 40 Hình 2.2: Sơ đồ mô hình thực nghiệm xác định hệ số truyền nhiệt 40 Hình 2.3: Mô tả cách gắn cặp nhiệt trên thân mô hình 42 Hình 2.4:Vị trí gắn các cặp nhiệt 42 Hình 2.5: Biến thiên nhiệt độ trong lớp biên trên bề mặt mô hình 45 Hình 2.6: Đồ thị xác định thời gian ổn định nhiệt độ bề mặt mô hình 39,50C 46 Hình 2.7: Đồ thị xác định thời gian ổn định nhiệt độ bề mặt mô hình 300C 47 Hình 2.8: Phân bố nhiệt độ trên bề mặt mô hình ở các chế độ nhiệt độ khác nhau 47 Hình 2.9:Sơ đồ ghép nối mô hình thực nghiệm xác định hệ số truyền nhiệt của VLD và QA 50 Hình 3.1: Kết cấu QA 3 lớp ABC 56 Hình 3.2: Các kiểu đường may chần các lớp vật liệu may quần áo 58 Hình 3.3: Mô tả kiểu đường may chần chun liên kết 3 lớp vải ABC 59 Hình 3.4: Mô hình nhiệt trở 63 Hình 3.5: Ảnh hưởng lượng dư cử động đến hệ số truyền nhiệt của các kết cấu vải khác nhau 64 Hình 3.6: Ảnh hưởng của bước đường may chần bông với lót đến hệ số truyền nhiệt của 66 kết cấu QA 3 lớp ABC Hình 3.7: Ảnh hưởng của bước đường may chần lớp bông với lớp vỏ đến hệ số truyền nhiệt của kết cấu QA 3 lớp ABC 66 viii Hình 3.8: Ảnh hưởng của bước đường may chần dọc đến hệ số truyền nhiệt của kết cấu QA 3 lớp ABC 67 Hình 3.9: Ảnh hưởng của bước đường may chần ngang đến hệ số truyền nhiệt của kết cấu QA 3 lớp ABC 67 Hình 3.10: Ảnh hưởng của bước đường may chần ô vuông đến hệ số truyền nhiệt của kết cấu QA 3 lớp ABC 68 Hình 3.11: Ảnh hưởng của hình dáng khe hẹp không khí đến hệ số truyền nhiệt 69 Hình 3.12: Ảnh hưởng của nhiệt độ bề mặt tiếp xúc đến hệ số truyền nhiệt của các kết cấu QA 71 Hình 3.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường đến hệ số truyền nhiệt của kết cấu QA 72 Hình 3.14: Ảnh hưởng của độ ẩm môi trường đến hệ số truyền nhiệt 73 Hình 3.15: Ảnh hưởng của sự thay đổi tốc độ gió của môi trường đến hệ số truyền nhiệt 74 Hình 3.16: Ảnh hưởng của số lần giặt tới hệ số truyền nhiệt của các kết cấu 3 lớp 76 Hình 3.17: Sự thay đổi nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt theo thời gian trong thí nghiệm mô phỏng quá trình cơ thể đổ mồ hôi liên tục 77 Hình 3.18: Sự thay đổi nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt theo thời gian trong thí nghiệm mô phỏng quá trình QA ngậm ẩm gián đoạn.19: Sự thay đổi nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt theo thời gian trong thí nghiệm mô phỏng quá trình ngấm ẩm một lần.20: Sự thay đổi nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt theo thời gian trong thí nghiệm mô phỏng quá trình mặc QA bị ẩm ướt.1: Mô phỏng cơ thể người mặc các lớp quần áo 84 Hình 4.2: Mô phỏng quá trình truyền nhiệt qua kết cấu QA 85 Hình 4.3: Mô hình điện của quá trình dẫn nhiệt ổn định qua kết cấu quần áo 87 Hình 4.4: Phân bố mật độ tập trung hơi nước cho ba trường hợp tại thời điểm ban đầu khảo sát 92 Hình 4.5:Phân bố mật độ tập trung hơi nước theo chiều dày kết cấu tại từng thời điểm với điều kiện phân bố mật độ tập trung hơi nước ban đầu là đường 1.6: Phân bố mật độ tập trung hơi nước theo chiều dày kết cấu tại từng thời điểm với điều kiện phân bố mật độ tập trung hơi nước ban đầu là đường 2.7: Phân bố mật độ tập trung hơi nước theo chiều dày kết cấu tại từng thời điểm với điều kiện phân bố mật độ tập trung hơi nước ban đầu là đường 3.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ