Expertiseportaal van de Hogeschool Gent

Engels

Virtuele Engineering van Thermo-Fysiologisch Kledingcomfort

Project: Onderzoeksproject

Doelstelling: Evaluatie van en onderzoek naar thermo-fysiologisch draagcomfort voor kleding beperkt zich momenteel hoofdzakelijk tot het opmeten van materiaal karakteristieken (m.b.v. het skin model). Hierbij wordt geen rekening gehouden met het design, de maten en de pasvorm, als tevens het niveau van activiteit en de thermo-fysiologie van de mens. In uitzonderlijke gevallen worden de karakteristieken van een kledingstuk gemeten m.b.v. een thermische manikin). Hierbij wordt grotendeels rekening gehouden met het design, maten en pasvorm. Een beperkt niveau van activiteit wordt in rekening gebracht, doch de thermo-fysiologie van de mens wordt niet beschouwd. Anderzijds is er nauwelijks onderzoek gebeurd naar kost-efficiënte virtuele simulatie en engineering van het draagcomfort van kledij, laat staan PBM’s. COVER heeft als doelstelling het ontwikkelen van een gevalideerd thermo-fysiologische virtueel model voor het gebruik bij het ontwerpen of optimaliseren van kleding.

Methode:De gebruikte simulatie methode is gebaseerd op eindige volume en/of eindige elementen discretisatie technologie. Betreffende de input zijn er 2 pistes aangewend: (1) een CAD model van manikin + kleding en (2) een 3D gescande manikin met kleding. De simulatie gebeurde op verschillende niveaus: (1) systeemniveau: waarbij de 3D avatar met kleding werd gemodelleerd en het warmte en massatransport doorheen de kleding werd gesimuleerd. De complexiteit hierbij lag enerzijds bij de nauwkeurige en realistische beschrijving van de geometrie van de kleding en anderzijds bij de complexe multifysische interactie in het microklimaat tussen kleding en manikin en het thermo-regulatiemodel van de persoon; (2) componentniveau: waarbij een deel van het kledingstuk en avatar apart werd gesimuleerd (bvb. een arm) als een 3D/2D model; (3) materiaal niveau: waarbij het gebruikte (multilayer) textiel bestaande uit verschillende materialen 2D/1D werd gesimuleerd.

Resultaten: Enerzijds zijn er warmtetransport en comfort resultaten beschikbaar op systeemniveau. De resultaten zijn gerealiseerd voor een 3D CAD model voor manikin met en zonder beschermkleding samengesteld uit een regenjas en broek. De resultaten bestaan uit het volledige stromingsveld en temperatuurverdeling tussen het lichaam en kleding en er buiten. Er werd tevens ook een comfortmodel (PMV-PPD) ontwikkeld en toegepast. De resultaten voor de thermische weerstand werden met succes gevalideerd met in-vitro metingen op de thermische manikin NEWTON. Anderzijds is er een veelbelovend dynamische model beschikbaar op materiaalniveau waar zowel warmte als massatransport door een laagje textiel wordt gesimuleerd. Hierbij wordt zowel de diffusie/absorptie van waterdamp en creatie/transmissie van warmte volledig gesimuleerd. Het hieraan gekoppeld uitzetten van de textielvezels werd mee gemodelleerd. Met het materiaalmodel werden simulaties uitgevoerd voor een 7-tal textielmaterialen waarop in de literatuur experimenten zijn uitgevoerd. De validatie van de simulatieresultaten met de metingen is momenteel aan de gang. De valorisatie en disseminatie van de projectresultaten zal gebeuren gebruikmakend van recente simulatie app technologie die in het oorspronkelijk projectvoorstel nog niet beschreven werd daar deze toen nog niet beschikbaar was. De app ontwikkeling bouwt voort op het simulatiemodel en is momenteel reeds gestart. In het 3de projectjaar zal de simulatie app worden voorgelegd aan de gebruikersgroep om enerzijds het model af te stemmen op de wensen van het werkveld en anderzijds het uitvoerig te laten testen door de gebruikersgroep

Onderzoeksprogramma: Product- en procesoptimalisatie

StatusAfgelopen
Periode16/09/1330/09/16

Documenten