بررسی عوامل تاثیرگذار بر گذردهی حرارتی پارچه‌های اسپیسر با استفاده از پردازش تصویر

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی نساجی، دانشگاه یزد، یزد، ایران

چکیده

شناخت خواص گرمایی پارچه سه­بعدی با توجه به کاربردهای بی­شماری که در انواع صنایع مانند صنایع اتومبیل­سازی، تشک­ها و ... دارد، دارای اهمیت است. خواص گرمایی از جمله خواص فیزیکی است که تحت تاثیر پارامترهای ساختاری چون ضخامت، چگالی و ... قرار دارد. هدف از این مطالعه، تعیین خواص گرمایی پارچه سه­بعدی، توزیع دما و ارتباط بین میزان انتقال گرما و پارامترهای پارچه است. بدین منظور، روش پردازش تصویر بر اساس الگوریتم خوشه­بندی k-means جهت تعیین دمای هر نقطه از نمونه و توزیع دما، مورد استفاد قرار گرفت. نمودار توزیع دما در عرض پارچه به صورت سه­بعدی حاصل و نتایج حاصل از پردازش تصویر با استفاده از تکنیک خوشه­بندی نشان داد که آهنگ انتقال گرما و انتقال گرما در نمونه­ها وابسته به ضخامت و چگالی پارچه­ها است، به نحوی که نمونه­های متراکم دارای توزیع دمایی یکنواخت­تر هستند. همچنین در بررسی ارتباط پارامترهای پارچه با نحوه انتقال گرما در آن­ها، نتایج نشان می­دهد که با افزایش ضخامت و چگالی میزان رسانایی گرمایی افزایش می­یابد. تکنیک پردازش تصویر برای محاسبه توزیع دما در اجسام سه­بعدی به عنوان روشی دقیق پیشنهاد می­گردد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Ye X., Fangueiro R., Hu H. and Araújo M. D., Application of warp-knitted spacer fabrics in car seats. Journal of the Textile Institute, Vol. 98, No. 4, pp. 337-344, 2007.
[2]  Arumugam V., Mishra R., Militky J. and Salacova J., Investigation on thermo-physiological and compression characteristics of weft-knitted 3D spacer fabrics. The Journal of the Textile Institute, Vol. 108, No. 7, pp. 1095-1105, 2017.
[3]  Yip J. and Ng S. P., Study of three-dimensional spacer fabrics: Physical and mechanical properties. Journal of materials processing technology, Vol. 206, No. 1, pp. 359-364, 2008.
[4]  Mishra R., Veerakumar A. and Militky J., Thermo-physiological properties of 3D spacer knitted fabrics. International Journal of Clothing Science and Technology, Vol. 28, No. 3, pp. 328-339, 2016.
[5]  Arumugam V., Mishra R., Militky J., Davies L. and Slater S., Thermal and water vapor transmission through porous warp knitted 3D spacer fabrics for car upholstery applications. The Journal of the Textile Institute, Vol. 109, No. 3, pp. 345-357, 2018.
[6]  Ziaei M. and Ghane M., Thermal insulation property of spacer fabrics integrated by ceramic powder impregnated fabrics. Journal of Industrial Textiles, Vol. 43, No. 1, pp. 20-33, 2013.
[7]  Barauskas R., Sankauskaite A. and Abraitiene A., Investigation of the thermal properties of spacer fabrics with bio-ceramic additives using the finite element model and experiment. Textile Research Journal, Vol. 88, No. 3, pp. 293-311, 2018.
[8]  Barauskas R., Sankauskaite A., Rubeziene V., Gadeikyte A., Skurkyte-Papieviene V. and Abraitiene A., Investigation of thermal properties of spacer fabrics with phase changing material by finite element model and experiment. Textile Research Journal, Vol. 90, No. 15-16, pp. 1837-1850, 2020.
[9]  Barauskas R. and Abraitiene A., A model for numerical simulation of heat and water vapor exchange in multilayer textile packages with three-dimensional spacer fabric ventilation layer. Textile Research Journal, Vol. 81, No. 12, pp. 1195-1215, 2011.
[10]             Mao N. and Russell S. J., The thermal insulation properties of spacer fabrics with a mechanically integrated wool fiber surface. Textile Research Journal, Vol. 77, No. 12, pp. 914-922, 2007.
[11]             Rubeziene V., Padleckiene I., Zuravliova S. V. and Baltusnikaite J., Reduction of thermal signature using fabrics with conductive additives. Materials Science, Vol. 19, No. 4, pp. 409-414, 2013.
[12]             Wang M., Li X., Li J. and Xu B., A new approach to quantify the thermal shrinkage of fire protective clothing after flash fire exposure. Textile Research Journal, Vol. 86, No. 6, pp. 580-592, 2016.
[13]             Yildiz K., Buldu A., Demetgul M. and Yildiz Z., A novel thermal-based fabric defect detection technique. The Journal of the Textile Institute, Vol. 106, No. 3, pp. 275-283, 2015.
[14]             Yıldız K., Buldu A. and Demetgul M., A thermal-based defect classification method in textile fabrics with K-nearest neighbor algorithm. Journal of Industrial Textiles, Vol. 45, No. 5, pp. 780-795, 2016.
[15]             اینکروپرا فرانک پی.، پی دویت  دیوید.، مترجمان: رستمی ع. ا.، حمایت ش.، مقدمه‌ای بر انتقال حرارت،   1367.
[16]             Prakash C. and Ramakrishnan G., Effect of blend proportion on thermal behaviour of bamboo knitted fabrics. Journal of the Textile Institute, Vol. 104, No. 9, pp. 907-913, 2013.
[17]             ASTM D 1518-85: Standard test method for thermal transmittance of textile materials, American Society for Testing and Materials, 2003.
[18]             Saville B.P., Comfort, in Physical testing of textiles. Woodhead Publishing Limited: Cambridge, England, pp. 209-243, 1999.
[19]             Fayala F., Alibi H., Benltoufa S. and Jemni A., Neural Network for Predicting Thermal Conductivity of Knit Materials. Journal of Engineered Fabrics & Fibers (JEFF), Vol. 3, No. 4, pp. 53-60, 2008.
[20]             Emadi M., Tavanaie M. A. and Payvandy P., Measurement of the Uniformity of Thermally Bonded Points in Polypropylene Spunbonded Non-Wovens Using Image Processing and Its Relationship with Their Tensile Properties. AUTEX Research Journal, Vol. 18, No. 4, pp. 1-14, 2018.
[21]             Dehghan N., Payvandy P. and Tavanaie, M. A., Measuring the Diameter of Nanofibers Extracted from Polyblend Fibers Using FCM Clustering Method. Journal of Textiles and Polymers, Vol. 4, No. 2, pp. 83-91, 2016.
[22]             Onal L. and Yildirim M., Comfort properties of functional three-dimensional knitted spacer fabrics for home-textile applications. Textile Research Journal, Vol. 82, No. 17, pp. 1751-1764, 2012.