[发明专利]一种干布热定型过程定型机车速设定方法

摘要

本发明公开了一种干布定型机热定型过程车速设定方法，本发明通过对织物加热时间的计算，能够较为准确的确定织物定型加工的总时间，从而可以设定合理的车速，减少定型过程中的能源浪费，为定型机定型质量的提升提供了有力的技术支持。

主权项

一种干布定型机热定型过程车速设定方法，包括以下步骤：1)确定织物加热时间：设定布匹加热定型时的速度为v，取其中微小长度△x,那么所需的时间应该是Δτ＝Δx/v，则△x这段距离所对应的面积周围的热空气的温度为Tair(τ)，记瞬时换热为h(τ)，根据能量守恒定律，单位时间内热空气通过射流方式进行对流换热，传给织物的热量应等于织物内部焓的增量，得到了如下的表达式：Φ(τ)=h(τ)ΔS[TW(τ)-T(τ)]=ρcp(τ)ΔVdTdτ---(1)]]>这里面，Φ(τ)在单元时间内通过ΔS面积的换热量，称为热流量，单位是W，ΔS是单元织物换热面积，单位是m2，h(τ)瞬时对流换热系数，单位是W/(m2·℃)，T(τ)单元布匹经过加热时间Δτ后的温度，单位℃，TW(τ)布匹的边界温度，单位℃，ρ被加热的布匹的密度，单位是kg/m3，cp(τ)被加热的布匹的定比压热容，单位是J/(kg·℃)，τ布匹在烘箱内的时间，单位s，平衡方程建立了表面对流换热速率与织物内能变化速率之间的关系，取单位长度为计算单元体，因此有△V/△S＝δ，δ是织物厚度，公式(1)进行变形，得到：dTdτ+h(τ)ρcpδ[T(τ)-TW(τ)]=0---(2)]]>进行积分分离，令θ＝TW(τ)‑T(τ)，取初始条件为τ＝0，T＝T0，且微分方程初始条件可以写成：dθdτ+h(τ)ρcpδθ=0---(3)]]>将初始条件θ0＝TW0(τ)‑T0代入，经过计算后，可得：θ=cexp[-h(τ)ρcpδτ]---(4)]]>此处c是积分常数，由于因此，T(τ)=Tw(τ)-exp[-h(τ)ρcpδτ](T0-Tw0)---(5)]]>其中，边界温度Tw(τ)可以用下式近似表示，Tw(τ)≈[Tair(τ)+T(τ)2]---(6)]]> 假定热空气温度基本稳定，即Tair＝Tair(0)，因此：T(τ)=Tair(τ)-exp[-h(τ)ρcpδτ](Tair(0)-T0)---(7)]]>h(τ)用数据处理的办法来进行拟合而得到；Tair(τ)是热空气的温度，也就是工艺要求的空气温度值；其中取Tair(τ)＝定型温度，取T0＝工厂环境温度，按照织物的特性，取ρ,cp(τ)以及h(τ)的值；因此根据公式(7)计算出织物加热时间，即达到织物定型温度所需的时间τ；2)确定定型加工的总时间τ总：τ总＝τ+τ定型，τ定型代表织物定型时间；3)计算车速：车速＝单节烘箱长度*烘箱节数/τ总；4)根据布匹加工工艺的速度约束，来确定最终车速：若计算的车速>工艺要求的最低车速，则选择计算的车速；否则取工艺要求最低车速。