19073

2137 دكتري

دكتري

تكنولوژي نساجي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1402

پانزده، 121 ص. :مصور

واژه نامه

1402/09/18

كتابنامه

مهندسي نساجي

مهندسي نساجي

1402/09/18

2994100

قابليت تبخير سريع عرق از ويژگي‌هاي مهم در يك لباس متعامل است كه براي حفاظت فردي در محيط بيرون بسيار ضروري است. جذب عرق از سطح پوست و قرارگيري آن در سطح مشترك الياف-هوا ازجمله مهم‌ترين ويژگي‌ها در يك لباس تعريف مي‌شود به‌گونه‌اي كه بتواند باعث تسريع در فرايند تبخير شود. هدف از اين مطالعه بررسي عملكرد انتقال رطوبت يك پارچه چندلايه تحت تأثير تابش خورشيدي است. در تحقيق حاضر، سازه‌هاي بافته‌شده از الياف پلي استر وپنبه با تراكم متفاوت به‌منظور بررسي قابليت انتقال رطوبت و توانايي تبخير آن مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر اين، تأثير ويژگي‌هاي پارچه با ساختار دولايه و ويژگي نوري غشاي نانوالياف گرما-نوري پلي اكريلونيتريل PAN / نانولوله كربني CNT بر عملكرد تبخير به‌صورت تجربي و عددي مورد بحث قرار گرفته است. در ابتدا، يك مطالعه تجربي به‌منظور اندازه‌گيري نرخ تبخير واقعي سيستم‌هاي متفاوت پارچه تحت تأثير تابش خورشيدي انجام شد. سپس، يك مدل دوبعدي با استفاده از نرم‌افزار كامسول، براي پيش‌بيني نرخ تبخير از اين ساختارها ارائه شد. نتايج نشان داد كه سيستم پارچه حلقوي حلقه دولا علاوه بر جذب رطوبت آب، عملكرد تبخير رطوبت مناسبي نيز دارد. ازاين‌رو به‌عنوان زيرلايه انتخاب گرديد. شايان ذكر است كه ساختار پارچه متراكم داراي نرخ نفوذ مويينگي و نرخ جذب اوليه آب بالا است اما عملكرد تبخير كمتري در مقايسه با ساختار نفوذپذير دارد. بنابراين پوشش ساختار پارچه دولايه با نانوالياف گرما-نوري ظرفيت گرمايي موضعي سطح را افزايش داد. از طريق فرآيند تبخير، در مقايسه با پارچه‌هاي معمولي، سيستم پارچه با پوشش نانوالياف كامپوزيتي تقريباً 5/3 – 4/4 درجه سانتي‌گراد دماي سطح بيروني بالاتري را نشان داد. با توجه به نتايج حاصل شده پارچه پوشش داده شده پيشنهادي، پتانسيل بسيار بالايي در افزايش جذب نور خورشيد، حدودا دو برابر جذب نمونه شاهد پارچه حلقه دولا در محدوده مرئي دارد. از سوي ديگر، عملكرد تبخير بهبود يافته پارچه پوشش داده شده به ترتيب 48 و 55% زير نور خورشيد (W.m-2) 6/0 و 0/1 بود. نتايج حاصل از اين مطالعه را مي‌توان علاوه بر پيشنهاد براي استفاده به‌عنوان لباس كار، براي كاربردهاي گسترده در جهت توليد بخار ناشي از انرژي خورشيدي نيز استفاده نمود.

Personal perspiration management clothes that provide high-performance sweat-moisture transport and evaporation are extremely comfortable to wear. Absorption of sweat from the surface of the skin to the outer surface at the fiber-air interface is defined as one of the most important features in a garment in a way that can accelerate the evaporation process. The aim of this study is to investigate the performance of an advanced multifunctional fabric under solar radiation. In this research, the influence of the fiber’s surface properties and the fabric structural parameters on the water-moisture management performance and the water-moisture evaporation performance have been studied. The influence of the fabric properties of the double-layer structure and the optical property of the photothermal nanocomposite based-porous membrane (polyacrylonitrile PAN/carbon nanotube CNT) on the evaporation performance were experimentally and numerically discussed. Initially, a dedicated experimental study was conducted to measure the actual evaporation performance of the functional fabric under the influence of solar radiation. Following this, a two-dimensional multi-fluid model, simulated using COMSOL software, was presented to predict the rate of evaporation from this structure. The results showed that in addition to absorbing water moisture, the double-layer structure also has a good moisture evaporation performance. Therefore, it was chosen as a substrate. It is worth noting that the dense fabric structure has a greater wicking-flow rate and a high initial water absorption rate, but it has a lower evaporation performance compared to the permeable structure. Therefore, the coating of the photothermal nanofibers onto the double-layer fabric structure enhanced the surface-localized heating capacity. Through the evaporation process, compared to conventional fabric, the advanced fabric structure exhibited approximately 3.5–4.4 ˚C higher outer surface temperature. According to the obtained results, the proposed multi-layer structure has excellent potential to enhance the solar absorption efficiency about twice the solar absorption of the control sample in the visible range. Besides, the improved evaporation performance of the functional structure was 48% and 55%, respectively, under 0.6 and 1.0 sun illumination. In addition to the clothing field, this study can be extended for wide-reaching applications based on solar vapor generation systems.

افسانه ولي پوري , محسن نصراصفهاني

عبدالكريم حسيني

حسين فشندي , محمد قانع , نسرين اعتصامي , علي اكبر قره آقاجي