Stoff Moisture uniform kontroll for å studere påvirkning av Air impingement parametere på stoff tørking egenskaper
Summary
Presentert her er en protokoll som garanterer jevn fordeling av første fuktighet inne i et stoff og undersøker effekten av varm-luft termodynamisk parametre (hastighet, temperatur og retning) og tykkelse på stoffets tørking egenskaper (f.eks. temperaturvariasjon) under luft impingement tilstand.
Abstract
Impinging tørrhet er nå en mye brukt og effektiv måte for stoff tørking på grunn av sin høye varme-og masse overførings koeffisient. Tidligere studier på stoff tørking har forsømt bidragene av fuktighet ensartethet og diffusjon koeffisient til tørking prosessen; skjønt, har de nylig vist å ha en betydelig innflytelse på tørking egenskaper. Denne rapporten skisserer en trinnvis fremgangsmåte for å undersøke virkningene av luft impingement parametre på stoffets tørke egenskaper ved å kontrollere ensartethet av sitt område fukt fordeling. En varm lufts blåser enhet utstyrt med en vinkel justerbar dyse brukes til å generere luftstrøm med ulike hastigheter og temperaturer mens tørking prosessen er registrert og analysert ved hjelp av en infrarød thermograph. I tillegg er en ensartet glass tilpasset for å sikre stoffets fukt ensartethet. Impinging tørking er studert under ulike opprinnelige forhold ved å endre luftstrømmen temperatur, hastighet og retning, deretter relevans og egnethet av protokollen er evaluert.
Introduction
Impinging tørking er en svært effektiv tørke metode på grunn av høy varme, masse overførings koeffisient og kort tørketid. Det har tiltrukket seg omfattende oppmerksomhet på grunn av sine mange bruksområder, inkludert kjemisk industri, mat1, tekstil, farging2, papir gjør3,4, etc. Nå er impinging tørking mye brukt for sine forbedrede transport egenskaper, spesielt for tørking av tekstiler i varme innstillingsprosessen5.
Stoffet er impinging tørket av dysen array for varme innstillingen. Dyse layout påvirker ensartethet av tørking temperatur, som har en betydelig innflytelse på stoffet egenskaper, tørking effektivitet, og på stoffet overflaten direkte. Derfor er det nødvendig å forstå temperatur fordelingen på tekstiloverflaten for å designe en bedre dyse array. Det har vært liten etterforskning på dette feltet i dag, selv om det har vært rikelig med forskning på varme og fuktighet overføre ytelsen til stoffet tørking prosessen så langt. Noen undersøkelser har i hovedsak fokusert på den naturlige fordampning av et tekstil under en bestemt varmekilde, der impinging tørking prosessen var ikke involvert i disse studiene6,7. Noen har fokusert på varme og fukt overføring av tekstil med varm lufttørking, men tekstil fuktigheten og temperaturen ble antatt å være ensartet i disse studiene8,9,10,11. Videre, noen av disse studiene forsøkte å få temperatur fordelingen variasjon med tid for å studere varme og fukt overføring av tekstil under impinging tørking.
Etemoglu et al.2 utviklet en eksperimentell oppsett for å oppnå temperaturvariasjon med tiden av stoffet og total tørketid, men dette oppsettet er begrenset til enkelt-punkts temperatur målinger. Den første fordelingen av fuktinnhold i stoffet er også forsømt i denne typen forskning. Wang et al.12 ment å oppnå temperaturfordeling på stoffet ved å lime thermocouples på tekstiloverflaten på ulike punkter, men overflatetemperatur fordelingen var ikke i stand til å være nøyaktig oppnås med deres metode. Innhenting av temperaturfordeling på luft impingement området på et stoff med jevn fuktighet fordeling er viktig for industriell trykking og farging produksjon, og det vil gi bedre veiledning om distribusjon og ordning strategi for objekt tørking med en multi-dyse13. Følgende prosedyre gir detaljer for å studere varme og fukt overføring av et stoff under impinging tørking prosessen. Det opprinnelige Fuktighetsinnholdet er godt kontrollert for å være jevnt fordelt, mens overflatetemperaturen på hvert punkt av stoffet er innhentet via eksperimentell oppsett.
Den eksperimentelle oppsett består av en varm lufts blåser enhet, infrarød thermograph enhet, uniform glass system, og andre hjelpe innretninger. Den varme luften blåser enhet leverer varm luft med en spesifisert temperatur og hastighet i en justerbar retning i henhold til de eksperimentelle kravene. Den infrarøde thermograph enheten registrerer temperaturen historien til hver impinging tørking prosessen; Dermed kan temperaturen ved hvert piksel punkt i den innspilte videoen trekkes ut med et støttende verktøy for etterbehandling. Det enhetlige glass systemet kontrollerer jevn fordeling av fuktinnhold på hvert punkt i stoffet. Endelig er påvirkningen av luft impingement parametre på stoff tørking karakteristisk med stoff fukt uniform kontroll metode undersøkt. Prosessen kan utføres i en reproduserbar måte etter standardprotokollen beskrevet nedenfor.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne delen inneholder noen tips som er nødvendige for å sikre pålitelige kvantitative resultater. Først må stoff prøvene holdes helt tørre for å sikre at de opprinnelige vektene er korrekte. Dette kan oppnås gjennom tørkeprosessen (dvs. ved bruk av en egnet tørke ovn). Hvis mulig, et miljø fuktighet som holdes konstant fordeler eksperimentet.
Dernest må stoffet prøvene være godt behandlet for å sikre at fuktigheten i hver region av stoffet er ensartet. Dette kan gjøres ved å…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av NSFC-Zhejiang joint Fund for integrering av industrialisering og informatization (stipend nummer U1609205) og National Natural Science Foundation i Kina (stipend nummer 51605443), nøkkel forskning og utviklingsprosjekt av Zhejiang-provinsen (Grant nummer 2018C01027), den 521 talent Project av Zhejiang Sci-Tech University, og Young forskere Foundation av Zhejiang Provincial Top Key Academic Discipline of Mechanical Engineering av Zhejiang Sci-Tech University (Grant nummer 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).
