1、本文主要探討針織內衣織物的熱量傳性能及傳遞性能影響因素；針織工藝參數、針織物結構等對針織保暖內衣熱舒適性的影響；并對針織棉毛內衣以及夾層式保暖針織內衣的保暖性能進行分析。分析過程中，模型實際著裝情況，采用熱流量作為織物系統(tǒng)保暖性能的描述指標，彌補了熱阻、CLO值以及保暖率等作為服裝系統(tǒng)保暖性描述的一個直接特性，相對地與邊界條件無關的不足，因此能夠準確反映使用條件變化時服裝保暖性能的變化；此外，本文確定用織物與人體接觸時皮膚最大瞬態(tài)熱流量

2、損失，描述織物與人體接觸時的接觸冷感，對服裝穿著過程的接觸舒適性進行研究。 分析過程中，首先由熱量傳遞的三種傳遞機理：傳導、對流、輻射的基本理論出發(fā)，結合前人理論研究的經驗，在具體分析、綜合判斷紡織品的結構特征、熱量傳遞規(guī)律以及與環(huán)境換熱過程中外邊界條件特點的基礎上，進一步完善熱量通過紡織品傳遞的理論，建立了綜合考慮三種傳遞機理及其共同作用的新的理論模型。 在建立熱量傳遞數學模型的基礎上，對數學模型的求解一直是困擾紡織品

3、熱舒適性研究的難題之一。由于紡織品熱量傳遞過程的復雜性以及影響因素的多樣性及多變性，如，紡織品結構參數、穿用過程中不同的穿用形態(tài)、環(huán)境因素對熱量傳遞的影響等，沒有強有力的計算工具很難系統(tǒng)分析描述熱量傳遞的過程及各種因素的影響規(guī)律。本文采用有限元計算方法有效地解決了這一問題。 熱量傳遞主要涉及兩個方面的內容：溫度以及熱流。溫度代表了物體具有的熱能，而熱流代表熱能由一處向另一處的流動。溫度分布以及溫度梯度決定了熱流量，通過紡織品向外

4、界傳遞的熱流量大小直接反映了著裝過程中人體向外界的熱量散失，也即反映了紡織品的保暖情況。本文分析熱量通過由紡織品與空氣層組成的紡織品系統(tǒng)傳遞時，系統(tǒng)截面溫度分布以及熱流量變化。并對不同使用條件下紡織品的熱量傳遞過程以及熱舒適性進行分析。 本文分析的重點是針織內衣棉毛織物及夾層式針織保暖內衣，一般情況下這兩種織物緊貼人體穿在里層。因此，織物與人體接觸時人體的瞬間冷暖感描述及影響因素分析是本文的另一個重點內容。 1．熱量傳遞

5、數學模型的建立在熱量通過紡織品傳遞的理論分析過程中，設定熱量通過紡織品的傳遞過程為熱傳導過程，傳導過程遵循傅罩葉定律。在熱量通過紡織品的傳導過程中，紡織品內部沒有內熱源，熱量傳遞過程滿足能量守恒定律。根據能量守恒定律及傅里葉定律，建立了描述瞬態(tài)熱傳導的微分方程：在織物系統(tǒng)的外表面，由于織物表面與環(huán)境空氣存在溫差，設定織物外表面通過對流與輻射與環(huán)境空氣交換熱量，由于對流與輻射是一個同時發(fā)生的過程，因此，在理論分析中建立了織物系統(tǒng)外表面的對

6、流與輻射共同作用的耦合外邊界條件。 2．熱量通過紡織品傳遞的過程描述與細節(jié)分析在建立熱量傳遞微分方程的基礎上，對微分方程的求解是非常困難的。同時，由于熱量通過紡織品傳遞過程的動態(tài)性及影響因素的多樣性與影響因素的多變性，要想系統(tǒng)描述熱量傳遞過程隨各種因素的變化規(guī)律，沒有強有力的計算工具是不可能實現(xiàn)的。本文采用有限元計算方法有效地解決了這一難題。分析過程中，采用大型有限元軟件MARC/MENTAT進行分析計算。在這一計算工具輔助下，

7、對熱量通過紡織品傳遞的動態(tài)全過程、達到熱傳遞平衡所需時間、熱量傳遞不同時刻織物系統(tǒng)截面溫度分布與熱流量分布等進行了詳細描述。同時，分析了傳導、對流、輻射三種熱量傳遞機理對熱傳遞過程的影響；著裝過程中人體與服裝間不同間隙、不同著裝層數等對紡織品系統(tǒng)熱舒適性的影響，以及不同環(huán)境溫度、不同風速情況對紡織品系統(tǒng)熱舒適性的影響。此外，在建立熱量傳遞數學模型的基礎上，通過有限元計算分析，描述了織物與人體接觸時人體瞬態(tài)冷暖舒適感覺的變化規(guī)律及影響因素

8、。主要結論如下： 1)風速越大，環(huán)境溫度越低，風力穿透紡織品的速度越快。同時，環(huán)境溫度降低使得風穿透紡織品系統(tǒng)的強度大大提高。 2)風速的增加，使得熱量通過紡織品系統(tǒng)向外界的散失也越多。環(huán)境溫度越低，向外界散熱量受風速的影響越大。針對夾層式針織保暖內衣的研究表面，當風力超過5.5m/S后，進一步增加風速對通過紡織品系統(tǒng)向外界散失熱量的影響減弱。 3) 對央層式保暖內衣與人體接觸時皮膚表面的最大瞬念熱流量損失情況來

9、看，皮膚與此類紡織品接觸時，接觸冷感主要受壞境溫度的影響，幾乎不受風速的影響。 4)織物與人體接觸時，瞬態(tài)接觸冷感主要受織物表面粗糙程度的影響?？椢锉砻嬖酱植冢椢锱c人體接觸時人體表面瞬態(tài)熱量損失越小，接觸冷感越好5)增加織物層數，織物系統(tǒng)保暖性提高。環(huán)境溫度越低，增加織物層數對整個紡織品系統(tǒng)保暖性能的提高作用越明顯。 3．在完成理論分析的同時，為了驗證理論分析的正確性，在人工氣候室進行了各種條件下的模擬實驗，實驗數據與

10、理論數據吻合良好。 4．針織保暖內衣組織結構、上機工藝設計與織物熱傳遞性能分析在理論分析相關結論指導下，進行針織工藝、針織物組織結構設計，將針織保暖內衣結構設計、上機工藝設計與熱量傳遞理論分析相結合，多角度闡述了夾層式針織保暖內衣織物正反面線圈連接組織點的比例對保暖性能的影響以及織物表面狀態(tài)對接觸舒適性的影響。研究過程中，設計生產了6種不同結構的保暖內衣織物，并對織物的保暖性及接觸冷感進行了測試分析，描述了織物組織結構對熱舒適性