تاثیر آرایش یافتگی الیاف بر نفوذپذیری در صفحه در سازه های بی بافت لایه ای

تولید سازه های الیافی بیبافت به علت مزایای بالقوه در کاربردهای متعددی از جمله انواع فیلتر، مبدل حرارتی، پیل سوختی، ژیوتکستایل و منسوجات آکوستیک مورد توجه قرار گرفته است. جریان سیال در این سازه ها عاملی تعیین کننده در مهندسی نمودن این مواد برای کاربرد در صنایع مختلف است. فهم دقیق رفتار انتقالی سیال در سازه ها مستلزم درک کامل از میکرو ساختار آنها است. به منظور بررسی اثر میکرو ساختار منسوجات بی بافت بر رفتار سیال، تصاویر سه بعدی سازه های الیافی با ساختار لایه ای با استفاده از نرمافزار متلب شبیه سازی شد. با تغییر آرایش یافتگی در صفحه، سازه های الیافی مختلف شبیه سازی شدند. با حل معادلات استوکس، نفوذپذیری در صفحه با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی به دست آمد. مقایسه نتایج با مدلهای تحلیلی و عددی مختلف صورت گرفت. نتایج نشان دادند که توافق قابل قبولی مابین نتایج به دست آمده و یافته های مطالعات پیشین برقرار است. مشخص شد که با افزایش تخلخل سازه، نفوذپذیری بهصورت غیرخطی افزایش می یابد. نتایج نشان دادند که آرایش یافتگی در صفحه تاثیر زیادی بر نفوذپذیری در صفحه دارد و با کاهش زاویه میان محور الیاف و راستای جریان، نفوذپذیری سازه الیافی افزایش مییابد. یافته های این مطالعه را میتوان در طراحی و مهندسی نمودن ژیوتکستایلهای بی بافت و پیلهای سوختی که جریان سیال در صفحه منسوج از اهمیت زیادی برخوردار است، به کار برد.

کلیدواژه ها:

آرایش یافتگی در صفحه ، تخلخل ، دینامیک سیالات محاسباتی ، سازه بی بافت لایه ای ، نفوذپذیری در صفحه