مروري بر انتقال حرارت در منسوجات بخش دوم: مطالعات مدل‌سازي

Heat Transfer in Textiles, Part 2: Review of Modeling Studies

درك تأثير پارامترهاي ساختاري و هندسي منسوجات بر خواص فيزيكي و حرارتي آن­ها، با روش­هاي شبيه‌سازي و مدل‌سازي امكان­پذير است. مطالعات مختلفي جهت مدل‌سازي انتقال حرارت در منسوجات، به منظور تعيين نحوه توزيع حرارت در منسوج، محاسبه ضريب هدايت حرارتي و يا مقاومت حرارتي انجام شده است. از روش­هاي مدل­سازي، براي بيان رياضي پديده انتقال حرارت استفاده مي­شود. اين روش­ها، عمدتاً بر اساس هندسه هستند كه به مدل­سازي بر اساس روابط مقاومت­ها، اجسام دوفازي و حل معادلات بر مبناي روش­هاي تحليلي و عددي تقسيم مي­شوند. در مطالعاتي كه يك منسوج به صورت كلي يا مجموعه­ چند لايه، مورد بررسي است، به ترتيب قوانين اجسام دوفازي و روابط مقاومت­ها مورد استفاده قرار مي­گيرند. حل تحليلي در مسائل ساده يا مسائلي كه بتوان آن‌ها را با تقريب‌هاي قابل قبولي ساده كرد، استفاده مي­شود و حل عددي، در مسائل پيچيده­تر با روش­هاي تفاضل محدود، اجزاي محدود و حجم محدود انجام مي­شود. در اين مطالعه، پژوهش­هاي انجام شده در زمينه روش­هاي مدل‌سازي جهت تعيين خواص حرارتي منسوجات مرور شده است.

The effect of structural and geometrical parameters of textiles on their physical and thermal properties can be understood using simulation and modeling methods. Various studies have been conducted to model the heat transfer in textiles to determine their temperature distributions and thermal conductivities. The geometry and composition of materials should be introduced to these models by a network of nodes related to each other by a series of heat transfer equations. The heat transfer equations are solved simultaneously by numerical methods by considering the boundary conditions. To study the heat transfer through textiles, one can use the corresponding equations for porous materials. The analytical solution is used in relatively simple/simplified problems with acceptable approximations, and the numerical solution is employed for solving more complex problems with finite difference methods, finite components, and finite volume. This study reviews the research on modeling methods to determine the thermal properties of textiles.