Jednolita kontrola wilgotności tkanin w celu zbadania wpływu parametrów uderzenia powietrza na charakterystykę suszenia tkanin

Protokół ten zapewnia metodę analizy wydajności suszenia w oparciu o rozkład temperatury powierzchni, a nie temperaturę jednopunktową, jak to jest w tradycyjnym przypadku. W ramach tego opracowaliśmy technikę uzyskiwania równomiernego rozkładu wilgoci w tkaninie w celu zbadania wydajności suszenia tkaniny i wpływu powietrza. Metoda ta może dostarczyć informacji na temat suszenia tekstyliów w procesie wywoływania ciepła i może być stosowana w przemyśle suszenia papieru.

Aby rozpocząć, zacznij podgrzewać piekarnik do 120 stopni Celsjusza. Pozostaw do wyschnięcia w tej temperaturze na 30 minut. W międzyczasie upewnij się, że dmuchawa gorącego powietrza jest podłączona do dyszy powietrznej.

W ciągu około 30 sekund powoli przesuwaj dyszę powietrzną w zakresie od 60 do 90 stopni w stosunku do pozycji próbki. Następnie włącz wentylator dmuchawy powietrza, a następnie podłącz zasilanie do przewodu oporowego elementu grzejnego. Dostosuj prąd, aż do osiągnięcia żądanej temperatury powietrza.

Dysza i powietrze mogą być bardzo gorące. Nie dotykaj dyszy i unikaj kierowania dmuchawy gorącego powietrza bezpośrednio na ciało podczas eksperymentu. Następnie przytrzymaj sondę anemometru prostopadle do dyszy powietrznej i zmierz prędkość powietrza.

Dostosuj prędkość obrotową wentylatora, aby osiągnąć żądaną prędkość. Następnie przykryj dyszę powietrzną osłoną izolacji cieplnej, aby osłonić obszar próbki podczas konfiguracji. Następnie zamontuj kamerę termowizyjną na podczerwień około metra nad dyszą powietrzną.

Podłącz kamerę termowizyjną do komputera i otwórz oprogramowanie instrumentu. Następnie użyj uchwytu do płytki ściegowej, aby zamontować standardową próbkę tkaniny 30 milimetrów nad wylotem dyszy powietrznej. Ustaw ostrość aparatu na tkaninie.

Następnie ustaw jednostkę temperatury na stopnie Celsjusza, promieniowanie cieplne na 0,95, wilgotność względną otoczenia na 50%, temperaturę otoczenia na 25 stopni Celsjusza, a odległość między mierzonym obiektem a kamerą na 1,5 metra. Następnie upewnij się, że jednolity system padder jest podłączony do sprężarki powietrza. Uruchom sprężarkę i ustaw jej maksymalną moc wyjściową na 0,8 megapaskala.

Ręcznie wyreguluj regulatory ciśnienia dla cylindrów zaciskowych, aby upewnić się, że ciśnienie będzie równe po obu stronach górnej rolki. Umieścić nasyconą wodą, wstępnie zważoną próbkę tkaniny na górnym wałku i uruchomić jednolitą padderę. Następnie wyłączyć padder i upewnić się, że zawartość wilgoci jest równomierna w całej próbce.

Na koniec, gdy piekarnik wyschnie, ustaw go na temperaturę suszenia próbki. Aby rozpocząć przygotowywanie próbki tkaniny, wytnij kwadrat tkaniny o wymiarach 400 milimetrów na 280 milimetrów i wysusz ją w piekarniku przez około trzy godziny. Zważ suchą tkaninę, a następnie zanurz ją w wodzie na pięć minut.

Następnie włącz padder i ustaw żądane ciśnienie początkowe. Połóż nasyconą tkaninę na górnej rolce jednolitej paddera. Gdy próbka przejdzie przez rolki, pobierz próbkę i wyłącz padder.

Zważyć próbkę mokrej tkaniny i obliczyć zawartość wilgoci. W razie potrzeby osusz rolki ręcznikiem papierowym i ponownie przeprowadź tkaninę przez jednolitą podkładkę, aż do osiągnięcia pożądanej wilgotności. Następnie upewnij się, że temperatura i prędkość dmuchawy powietrza są ustawione prawidłowo, a dysza jest pokryta płytą termoizolacyjną.

Zamontuj próbkę w uchwycie płytki skrętnej i rozpocznij rejestrację temperatury próbki za pomocą kamery termowizyjnej. Zdejmij osłonę termoizolacyjną tak, aby gorące powietrze uderzało w spód próbki. Monitoruj rosnącą temperaturę tkaniny na komputerze.

Gdy temperatura ustabilizuje się w przybliżeniu przez co najmniej 30 sekund, tkanina wyschnie do docelowego poziomu. Przestań rejestrować temperaturę, przykryj dyszę osłoną termoizolacyjną i wyjmij próbkę z oprawy. Ustaw obszar docelowy w filmie do analizy i wyodrębnij dane dotyczące temperatury.

Poruszaj się po filmie i zapisuj poszczególne klatki z ważnych momentów w czasie jako pseudokolorowe obrazy. Przekonwertuj zapisane klatki na skalę szarości i zidentyfikuj wartość intensywności tkaniny, która jest zbliżona do temperatury gorącego powietrza. Binaryzuj obrazy w skali szarości, używając tej wartości jako progu wyświetlania suchych obszarów.

Ta bawełniana tkanina wykazywała wyraźny spadek temperatury od środka obrzeża podczas suszenia pod wpływem powietrza. Środek suszącej się tkaniny osiągnął temperaturę w stanie ustalonym po 20 sekundach podgrzewania. Minimalne nagrzewanie zaobserwowano na krawędziach obszaru uderzenia.

Wzrost temperatury uderzającego powietrza przyspieszał czas do wyschnięcia, podobnie jak zwiększanie prędkości powietrza. Grubość tkaniny również znacząco wpłynęła na czas schnięcia. Kąty uderzenia powietrza poniżej 75 stopni znacznie obniżyły temperaturę w centrum suszenia i wydłużyły czas do wyschnięcia.

Kąty uderzenia powietrza poniżej 75 stopni odpowiadają również mniejszym obszarom uderzenia. Analiza binaryzacji wykazała, że kąt uderzenia 70 stopni zmniejszył obszar suszenia o około 20%, a kąt 65 stopni zmniejszył obszar o około 40% w stosunku do kąta 90 stopni. Kluczem do uzyskania dokładnej wydajności suszenia widzianej tkaniny jest równomierny rozkład początkowej zawartości wilgoci i ciągły pomiar temperatury powierzchni.

Badania torują drogę do przyszłych badań nad charakterystyką suszenia materiałów arkuszowych, takich jak tkaniny i papier.