关于非织造纤维材料辐射传热的个调查摘要在这项研究中,表面对表面辐射模型的代码是用来研究纤维材料辐射传热的反应。
非稳态传热方程求解的温度和热流以及周围的纤维构成无纺布纤维材料。
它表明,对于个固定的纤维直径,织物拥有更高的固体体积分数,材料的平均温度上升越慢。
我们的模拟结果也表明,对于个固定的,纤维直径有通过媒体上的非定常的热传递的影响可以忽例子。
注意,温度上升图层更接近热源。
实验装置实验装置示意图如图所示。
不同非织造布垫被暴露于辐射热源和温度剖面照片来自于材料面面对远离热源使用放射相机。
由雷神公司开发红外摄像机模型被配备了个三角洲仪表,电子变焦提供了倍和倍放大效果。
通过材料热图像,相机可以记录沿任意线温度,如图所示,并计算平均温度。
图用于本次研究实验装置和热源。
光学显微镜和图像被用来测量在材料测试时纤维直径每个读数为平均直径,并依照标准测量了材料克重,依照标准测量了垫厚度。
表列出了本次研究中样品和它们性能。
图由红外摄像机获得个示例热图像。
用于记录最小剖面线以及最大和平均温度示例图。
表,材料性能样品原料纤维直径基本重量厚度比重聚酯聚酯聚酯聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯传递Ĵ方程。
个表面放出总能量由下式给出其中代表面发射功率。
为了减少计算费用,时间和存储要求,当存在大量辐射表面,会采用聚类技术详细信息见操作手册。
数值模拟非织造布垫是种三维分层结构。
这种结构是由大量纤维随机分布在个水平面上并依次在顶部沉积而建立三维分层几何结构。
由于这项研究只侧重研究通过材料厚度辐射传热,因此我们在二维几何结构中进行模拟以表示介质横截面,以达到减少计算时间目。
图此项研究中考虑是二维几何结构中纤维介质例子。
纤维和间隙空间分别被视为固体区域和流体区域。
四面体单元格及它们分布示于放大图。
在我们模型中见图,纤维以圆圈排列定厚度纤维垫方式在内域建模。
模拟边界条件是顶部和底部边界被认为是恒定温度壁面。
顶壁将作为热源,而底壁纤维作为散热片。
顶壁温度是故意选择低于纤维聚酯熔点约。
所有边界发射率设定为。
该介质被假定为拥有不可压缩理想气体密度填充空气。
固相纤维被认为是密度为聚酯,和热传导率为.热容量。
个非稳态模型已经采用了这项研究。
代码实现有限体积法被用来解决能量方程。
注意,当辐射被认为是主要传热机制时,能量方程是唯可以解决问题控制方程。
图在和不同时期温度轮廓纤维直径,纤维导电率.。
这项研究中使用二维几何结构是要求纤维以交错方式排列,取决于纤维固相体积分数和纤维直径而创建。
显然,纤维直径较小时,更多纤维将被创建在个固定。
代码预处理,以优势开局棋法在这项工作使用二维几何结构来啮合。
纤维周边啮合使用特定网格间隔和二维域四面体单元网格。
根据纤维密度及纤维垫,不同单元网格计数范围从到都被认为是范围内模拟。
例如在个固定系统中,更多单元网格需要较小纤维直径以确保计算准确性。
图显示了在为,纤维直径为介质中网格分配见第节更多细节。
图显示了个在培养基中纤维直径为和在不同时间所得到等温线例子。
注意,温度上升图层更接近热源。
实验装置实验装置示意图如图所示。
不同非织造布垫被暴露于辐射热源和温度剖面照片来自于材料面面对远离热源使用放射相机。
由雷神公司开发红外摄像机模型被配备了个三角洲仪表,电子变焦提供了倍和倍放大效果。
通过材料热图像,相机可以记录沿任意线温度,如图所示,并计算平均温度。
图用于本次研究实验装置和热源。
光学显微镜和图像被用来测量在材料测试时纤维直径每个读数为平均直径,并依照标准测量了材料克重,依照标准测量了垫厚度。
表列出了本次研究中样品和它们性能。
图由红外摄像机获得个示例热图像。
用于记录最小剖面线以及最大和平均温度示例图。
表,材料性能样品原料纤维直径基本重量厚度比重聚酯聚酯聚酯聚丙烯聚丙烯聚丙烯聚丙烯,,,.,,,.,,.,.,,,.,,,.,,..,.,,,.,.,.,,.,,,.,,,.传递Ĵ方程。
个表面放出总能量由下式给出其中代表面发射功率。
为了减少计算费用,时间和存储要求,当存在大量辐射表面,会采用聚类技术详细信息见操作手册。
数值模拟非织造布垫是种三维分层结构。
这种结构是由大量纤维随机分布在个水平面上并依次在顶部沉积而建立三维分层几何结构。
由于这项研究只侧重研究通过材料厚度辐射传热,因此我们在二维几何结构中进行模拟以表示介质横截面,以达到减少计算时间目。
图此项研究中考虑是二维几何结构中纤维介质例子。
纤维和间隙空间分别被视为固体区域和流体区域。
四面体单元格及它们分布示于放大图。
在我们模型中见图,纤维以圆圈排列定厚度纤维垫方式在内域建模。
模拟边界条件是顶部和底部边界被认为是恒定温度壁面。
顶壁将作为热源,而底壁纤维作为散热片。
顶壁温度是故意选择低于纤维聚酯熔点约关于非织造纤维材料辐射传热个调查摘要在这项研究中,表面对表面辐射模型代码是用来研究纤维材料辐射传热反应。
非稳态传热方程求解温度和热流以及周围纤维构成无纺布纤维材料。
它表明,对于个固定纤维直径,织物拥有更高固体体积分数,材料平均温度上升越慢。
我们模拟结果也表明,对于个固定,纤维直径有通过媒体上非定常热传递影响可以忽略不计。
在本文中特别感兴趣是材料厚度热量渗透效果。
结果表明,通过增加材料厚度来定额以及纤维直径,其瞬态热传导呈指数级下降。
上述发现在我们实验研究中得到了证实。
简介以纤维为媒介辐射传热直是备受关注领域,近年来由于其出色保温特性,对此类材料应用出现侵袭性增长。
由不同重量和结构纤维材料织造非织造布,因为其制造过程中低成本高效益原因,其产品得到广泛应用。
实例范围中廉价纤维棉材料通常用作住宅建筑中绝缘材料,更复杂和昂贵用于航空航天复合材料。
大多数纤维保温材料是通过降低和对流换热传导,但由于其广泛可用表面积,其在抑制辐射热损失方面效果有限。
辐射可以通过高孔隙度纤维热复合物类似于个大传热模式,即使在温度高达几百开尔文时候也会发生。
早期辐射研究是基于半经验方法对实验数据曲线拟合,因此在分析不同成分绝缘材料具有有限适用性。
当前研究目是检测种不同方法来研究在纤维媒体中辐射传热。
在这种方法中,我们利用最近开发和实施表面到表面辐射模型建立了个更易被理解纤维直径作用,固体体积分数以及抑制辐射传热导材料厚度代码。
这项工作目是提供有用指导方针产品设计及开发。
我们在下节中概述了表面到表面辐射模型,在第节提出了我们模拟域和边界条件,第节介绍了我们实验装置。
仿真和实验结果列在第,第结论。
纤维介质内模拟辐射传热表面模型提出了种获得在灰色漫反射表面个外壳辐射交换强度场方法。
两个表面之间能量交换,取决于它们大小间距和取向。
这些参数是通过所谓观点占因素。
从另个表面表面后入射能量量是表面对表面视图因子,既。
视图因子,是分数能量离开表面事件表面。
入射能量通量,可以通过能量通量离开所有其他表面方式来表达,,表示表面积,表示和表面之间视图因子是表面数量。
表面模型主要假设是表面辐射能量之间交流不受介质作用分开它们。
软件运用灰度扩散模型,假设如果定量辐射能量表面上入射,小部分被反射,小部分被吸收,小部分被发送。
此外软件还假定,传热面热辐射是不透明。
因此,透射率对其影响可以忽略不计。
反射能量通量是依赖于周围入射能量通量,然后可以表示为离开所有其他表面能量通量入射能量通量。
其中可以使用下式表示反射能量,ε表示离开表面能量通量,ε表示辐射率,是玻尔兹曼常数表示从周围表面上入射能量通量。
在另种形式中,所述式中,软件利用光能传递Ĵ方程。
个表面放出总能量由下式给出其中代表面发射功率。
为了减少计算费用,时间和存储要求,当存在大量辐射表面,会采用聚类技术详细信息见操作手册。
数值模拟非织造布垫是种三维分层结构。
这种结构是由大量纤维随机分布在个水平面上并依次在顶部沉积而建立三维分层几何结构。
由于这项研究只侧重研究通过材料厚度辐射传热,因此我们在二维几何结构中进行模拟以表示介质横截面,以达到减少计算时间目。
图此项研究中考虑是二维几何结构中纤维介质例子。
纤维和间隙空间分别被视为固体区域和流体区域。
四面体单元格及它们分布示于放大图。
在我们模型中见图,纤维以圆圈排列定厚度纤维垫方式在内域建模。
模拟边界条件是顶部和底部边界被认为是恒定温度壁面。
顶壁将作为热源,而底壁纤维作为散热片。
顶壁温度是故意选择低于纤维聚酯熔点约。
所有边界发射率设定为。
该介质被假定为拥有不可压缩理想气体密度填充空气。
固相纤维被认为是密度为聚酯,和热传导率为.热容量。
个非稳态模型已经采用了这项研究。
