织物水分统一控制研究空气冲击参数对织物干燥特性的影响
Summary
此处介绍的一个协议，保证织物内部初始水分的统一分布，并调查热空气热力学参数（速度、温度和方向）和厚度对织物干燥的影响特征（例如，温度变化）在空气冲击条件下。
Abstract
由于其高热性和质量转移系数，浸干性是织物干燥中广泛使用的有效方法。以往对织物干燥的研究忽视了水分均匀性和扩散系数对干燥过程的贡献;然而，它们最近已被证明对干燥特性有显著影响。本报告概述了通过控制织物区域水分分布的均匀性来调查空气冲击参数对织物干燥特性的影响的分步程序。配备可角度调节喷嘴的热风机单元用于使用红外热成像仪记录和分析干燥过程时，产生具有不同速度和温度的空气流量。此外，还采用了统一的垫片，以确保织物的水分均匀性。通过改变气流温度、速度和方向，在不同初始条件下对冲击干燥进行了研究，并评价了该协议的适用性和适用性。
Introduction
浸其中干燥是一种非常有效的干燥方法，具有高热能、质传递系数和短干燥时间。它因应用众多而备受关注，包括化工、食品1、纺织、印染2、造纸3、4等。现在，浸其中干燥被广泛用于增强其运输特性，特别是在加热过程中对纺织品的干燥。
织物被喷嘴阵列冲击干燥，用于热设置。喷嘴布局影响干燥温度的均匀性，对织物性能、干燥效率、织物表面有直接影响。因此，有必要了解纺织表面的温度分布，以设计更好的喷嘴阵列。目前，该领域的研究很少，但迄今为止对织物干燥过程的热和水分传递性能的研究还很多。一些研究主要集中在纺织品在指定热源下的自然蒸发，其中冲击干燥过程没有参与这些研究6，7。一些侧重于热风干燥纺织品的热和水分传递，但纺织品的水分和温度在这些研究中假设是均匀的，在这些研究中8，9，10，11。此外，其中一些研究试图获得温度分布变化，随着时间的推移，研究纺织品在冲击干燥下的热量和水分转移。
Etemoglu等人2开发了一种实验装置，用于获取织物时间和总干燥时间的温度变化，但这一设置仅限于单点温度测量。在这类研究中，织物中最初的水分含量分布也被忽视。Wang等人打算通过在纺织表面不同点粘贴热电偶来获取织物的温度分布，但用它们的方法无法准确获得表面温度分布。在均匀湿度分布的织物上，在空气冲击区获得温度分布对于工业印染生产非常重要，它将为物体的分配和排列策略提供更好的指导用多喷嘴13干燥。以下过程提供了在冲击干燥过程中研究织物的热量和水分传递的详细信息。初始水分含量控制良好，可以均匀分布，而织物每个点的表面温度是通过实验设置获得的。
实验装置由热风机单元、红外热成像装置、均匀垫片系统等辅助装置组成。热风机单元根据实验要求，以指定的温度和速度向可调节的方向提供热空气。红外热成像仪记录每个冲击干燥过程的温度历史记录;因此，使用支持的后处理工具可以提取所录制视频的每个像素点的温度。均匀的垫片系统控制织物每个点的水分含量的均匀分布。最后，用织物水分均匀控制方法研究了空气冲击参数对织物干燥特性的影响。该过程可以按照下面描述的标准协议以可重复的方式进行。
Protocol
Representative Results
Discussion
本节提供了确保可靠的定量结果所需的一些提示。首先，织物试样必须保持完全干燥，以确保初始重量正确。这是可以通过干燥过程（即，使用合适的干燥炉）实现的。如果可能的话，保持恒定的环境湿度有利于实验。
其次，织物试样必须经过精心加工，以确保织物每个区域的水分均匀。这可以通过使用统一垫片或类似过程手动处理来完成。操作统一垫片的关键是确保提供?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了国家自然科学基金委员会-浙江省工业化与信息化一体化联合基金（赠款号U1609205）和国家自然科学基金（赠款号51605443）的支持，浙江省（助学金号2018C01027）、浙江科技大学521人才工程、浙江省机械工程重点学科青年研究员基金会（助学金）编号 ZSTUME02B13）。
Materials
| Air Blower | Zhejiang jiaxing hanglin electromechanical equipment co., Ltd. | HLJT-3380-TX10A-0.55 | Air Volume: 900 m3/s; |
| Anemometer | KIMO | MP210 | Measurement range: 0-40 m/s; Accuracy: ±0.1 m/s |
| Drying stove | Shanghai Shangyi Instrument Equipment Co., Ltd. | DHG 101-0A | precision: 1 °C; Temperature control range:10-300 °C |
| Electronic Balance | Hangzhou Wante Weighing Instrument Co., Ltd. | WT1002 | Precision: 1 °C; Range: 100 g |
| Fabric Style Measuring Instrument | SDL Atlas | M293 | |
| Fabric Touch Tester | SDLATLAS Ltd | Fabric thickness tester | |
| High thermal resistance board | Baiqiang | Flame resistance, Heat resistance is greater than 200 °C | |
| High-temperature resistant silicon pipeline | Kamoer | 18# | Temperature range: -60-200 °C |
| Infrared Thermogragh | Hangzhou Meisheng Infrared Optoelectronic Technology Co., Ltd. |
R60-1009 | Temperature measuring range: -20-410 °C; Maximum measuring error: ±2 °C |
| Padder | Yabo textile machinery co., Ltd. | Roller pressure: 0.03-0.8 MPa; Stable pressure; Easy adjustment | |
| Personal Computer | Lenovo Group. | L460 | |
| Temperature Sensor | Taiwan TES electronic industry co., Ltd. | 1311A | resolution: 1 °C; Temperature measuring range: -50-1350 °C |
References
- Wang, G., Deng, Y., Xu, X. Optimization of air jet impingement drying of okara using response surface methodology. Food Control. 59, 743-749 (2016).
- Etemoglu, A. B., Ulcay, Y., Can, M., Avci, A. Mathematical modelling of combined diffusion of heat and mass transfer through fabrics. Fibers and Polymers. 10 (2), 252-259 (2009).
- Di, M. P., Frigo, S., Gabbrielli, R., Pecchia, S. Mathematical modelling and energy performance assessment of air impingement drying systems for the production of tissue paper. Energy. 114 (2), 201-213 (2016).
- Xiao, H. W., et al. Drying kinetics and quality of Monukka seedless grapes dried in an air-impingement jet dryer. Biosystems Engineering. 105 (2), 233-240 (2010).
- Gu, M. Study on optimum temperature value setting for the heat-setting process based on PSO. 3rd International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering. 69, (2017).
- Aihua, M., Yi, L. Numerical heat transfer coupled with multidimensional liquid moisture diffusion in porous textiles with a measurable-parameterized model. Numerical Heat Transfer Part A – Applications. 56 (3), 246-268 (2009).
- Angelova, R. A., et al. Heat and mass transfer through outerwear clothing for protection from cold: influence of geometrical, structural and mass characteristics of the textile layers. Textile Research Journal. 87 (9), 1060-1070 (2017).
- Wei, Y., Hua, J., Ding, X. A mathematical model for simulating heat and moisture transfer within porous cotton fabric drying inside the domestic air-vented drum dryer. The Journal of The Textile Institute. 108 (6), 1074-1084 (2016).
- Cay, A., Gurlek, G., Oglakcioglu, N. Analysis and modeling of drying behavior of knitted textile materials. Drying Technology. 35 (4), 509-521 (2017).
- Neves, S. F., Campos, J. B. L. M., Mayor, T. S. On the determination of parameters required for numerical studies of heat and mass transfer through textiles – Methodologies and experimental procedures. International Journal of Heat and Mass Transfer. 81, 272-282 (2015).
- Sousa, L. H. C. D., Motta Lima, O. C., Pereira, N. C. Analysis of drying kinetics and moisture distribution in convective textile fabric drying. Drying Technology. 24 (4), 485-497 (2006).
- Wang, X., Li, W., Xu, W., Wang, H. Study on the Surface Temperature of Fabric in the Process of Dynamic Moisture Liberation. Fibers and Polymers. 15 (11), 2437-2440 (2014).
- Qian, M., Wang, J. H., Xiang, Z., Zhao, Z. W., Hu, X. D. Heat and moisture transfer performance of thin cotton fabric under impingement drying. Textile Research Journal. , (2018).
- Rafael, C. G., Richard, E. W. . Digital image processing. , (2007).
