设计一种新型的热防护织物,通常采用实验的方法来确定织物的结构参数,然而实验试样需要量大、周期长、特别是一些实验需要在高温的条件下进行,实验条件难控制,操作过程具有一定的危险性,增加开发成本。随着计算机技术的发展,利用热传递数值模拟的方法来优化织物结构参数,具有快速、安全环保和成本低的优点。它可以快速找到织物结构参数的临界值,为热防护领域中设计、优化及应用玻纤织物提供重要的理论依据。本课题建立了玻璃纤维机织物的三维几何模型,根据具体使用环境定义了热传递的边界条件,对织物施加热载荷,利用傅里叶定律、牛顿冷却方程和斯蒂芬-玻尔兹曼定律及能量守恒定律求解热量在织物内的传递过程,获得瞬态条件下织物内温度场的分布,建立起织物内传热的数值模型,并利用实验的方法对该织物传热模型进行验证,接下来利用该模型获得了各结构参数对玻璃纤维织物传热性能的影响规律,即:(1)在织物的经向和纬向密度以及纱线线密度相同的情况下,玻璃纤维织物的隔热性能按照由低到高的顺序排列为:平纹<2/1斜纹<2/2斜纹<2/3斜纹<3/3斜纹。(2)在纬密和织物组织及纱线细度不变的情况下,玻纤织物的经密由110根/10cm增加到160根/10cm,织物表面温度上升变慢,隔热效果越来越好;当经密为160根/1Occm时,玻纤织物的温度上升的最慢,隔热效果最好;随着织物的经密继续增加大于160根/10cm时,织物的温度上升变快,其隔热效果呈现减小的趋势。(3)当织物的经密和纬密以及组织结构相同时,随着纱线线密度从129 tex增加到280 tex,玻璃纤维织物的隔热性能增加,然后随着织物中纱线线密度的继续增加呈减小的趋势。(4)玻璃纤维织物结构参数的最优取值为:织物组织为3/3斜纹,经密为160根/10cm,纱线的线密度为280tex。