Протокол проведения занятия

1. Представить схему прибора

2. Провести необходимые расчеты определения воздухопроницаемости

3. 3 Результаты исследования занести в таблицу

Таблица результатов исследования

Вид исследуемых материалов	Площадь образца S см2	Разность давлений, р мм рт. столба	Объем воздуха дм3/ мин	Коэффициент воздухопроницаемости дм3/с.м2 Во

Обработка результатов

Вр = Vcr / S x 10000 (дм³/см²), где

Вр – коэффициент воздухопроницаемости

S – исследуемая площадь материала, см²

Vcr – объем воздуха, прошедший через испытуемую площадь, определяемый пересчетам по таблице прибора среднего арифметического замеров диф. манометра, дм/с.

Выводы

Контрольные вопросы к занятию

1. Какое значение имеют показатели воздухопроницаемости материалов при оценке их гигиенических и теплозащитных функций?

2. Какое влияние оказывают параметры структуры материала на его воздухопроницаемость?

3. Какое влияние оказывает давление, скорость движения воздуха и другие факторы на воздухопроницаемость материалов?

Материальное оснащение занятия:

ГОСТ 12088-77, прибор ВПТМ-2

Лабораторная работа № 7

Определение суммарного теплового сопротивления текстильных материалов

(по ГОСТ 20489-81)

Теплофизические свойства текстильных материалов включают в себя способность проводить (теплопроводность, температуропроводность) и поглощать тепло (теплоемкость), способность сохранять или изменять свойства при действии повышенных или пониженных температур (тепло-, термо- и морозостойкость, огнестойкость). Способность тестильных материалов проводить и поглощать тепло определяет в значительной степени теплозащитные свойства одежды.

Цель работы: определить суммарное тепловое сопротивление текстильных материалов (ткани, трикотажа, нетканного полотна).

Содержание работы:

1. Изучить устройство и принцип действия прибора для определения теплофизических свойств текстильных материалов (ПТС-225).

2. Изучить методику определения и расчета характеристик теплофизических свойств текстильных материалов

Методические указания

Определение суммарного теплового сопротивления проводится на приборе ПТС – 225 (рисунок 7.1), который предназначен для оценки теплозащитных свойств тканей, нетканных материалов, натурального и искусственного меха, дублированных материалов и пакетов одежды. Прибор ПТС-225 работает на принципе нестационарного теплового режима. Пробу 10 испытуемого материала, минимальный размер которой 300Х4000 мм (максимальный размер не ограничен), с помощью прижимного 12 и игольчатого 11 устройств закрепляют на передней крышке корпуса 2 прибора. В центре передней крышки прибора расположена пластина 9 диаметром 225 мм, которая подогревается с помощью элктронагревателя 8 до заданной температуры.

Для создания между пробой и пластиной воздушного зазора толщиной 5 мм на приборе установлено текстолитовое кольцо, которое не контактирует с пластиной. Прижимной механизм 1 служит для создания определенного давления на пробу при испытании меха ворсом к пластине. Для создания воздушного потока определенной скорости служит аэродинамическое устройство, состоящее из трубы 3 и вентилятора 4, частота вращения которого регулируется автотрансформатором 5.

Для измерения перепада температур между поверхностью пластины и окружающим воздухом служит гальванометр 13 с дифференциальной термопарой 6.

Температуру окружающего воздуха определяют с помощью термопары 7. определение суммарного теплового сопротивления рекомендуется проводить как в условиях естественной конвекции воздуха, так и при действии воздушного потока со скоростью 5 м/с, направление которого к поверхности пробы устанавливается под углом 45⁰

При проведении испытания пластина прибора нагревается до пол. учения перепада температур между пластиной прибора и окружающим воздухом, равного 60⁰С, после чего электронагреватель отключают и включают вентилятор ( в случае испытания в воздушном потоке). В этих условиях пластину прибора охлаждают до перепада температур 55⁰С. Затем, с помощью секундомера измеряют время охлаждения пластины до перепада температур 45⁰С

По полученным данным вычисляют темп охлаждения, м.с^-1

м =(Ln n_i - Ln n_к) /t где

Ln n_{i , -}– Ln n_к натуральные логарифмические функции показаний гальванометра, соответствующие перепадам температур 55 и 45⁰С; t –время охлаждения пластины прибора в заданном интервале температур, с

Суммарное тепловое сопротивление Rсум.,м² с/ВТ, определяют по формуле:

Rсум.= Е/[{ФК (м – ВЕ)],

где Е – коэффициент, учитывающий соотношение теплоемкости пластины и теплоемкости образца: Ф – фактор прибора, Дж/м^{2 0}С); К – коэффициент, учитывающий расстояние теплового потока в пробе; В – поправка на рассеяние теплового потока в приборе, с^-1.

Коэффициент Е вычисляется по формуле

Е= 3С₁/(3С₁ + С₂),

где С₁ – полная теплоемкость пластины, Дж/⁰С; С₂ – полная теплоемкость пробы Дж/⁰С, определяемая по формуле

С₂ = 1,675 х 10³ gS, где

1,675 х 10³ – удельная теплоемкость материалов органического происхождения, Дж/(кг ⁰С); g –масса 1 м² пробы, кг, S – площадь пластины, м².

Коэффициент К вычисляют по формуле

К= 0,4 + 0,6/[1 + 2 (б + бс)d ]²,

где в – толщина материала, пакета, кожевой ткани шкурки или текстильной основы при испытании меха ворсом к воздушному потоку, меха при испытании ворсом к поверхности пластины, мм; вс – толщина воздушного слоя ме5жду пластиной и пробой (при плотном прилегании вс = 0), мм, d – диаметр пластины прибора, мм.