多孔介质的热湿传递是土木工程、储能与节能以及功能性服装设计等工程领域中常见的一种现象。多孔介质的多场耦合行为的理论研究具有广阔的应用空间,适用于各种领域,例如,土壤的传热传质、干燥、建筑,以及纤维隔热材料。研究多孔介质传热传质的耦合规律,不仅可以进一步了解多孔介质的结构和物理化学性质,而且具有广泛的实用价值。尽管过去有相当大的努力,但是由于温度的复杂性和相变的影响,瞬态热湿耦合过程的复杂性还具有很大的发展空间。服装的舒适性很大程度上取决于人们着装后的热湿感觉,而服装的功能性主要取决于其热湿特性。服装作为一个传统行业,与其他学科进行交叉创新是目前研究的重点和方向,也是服装领域发展的必然选择。在着装状态下,面料是非饱和多孔介质的一种。将多孔介质的相关传热传质理论运用到服装领域中,研究环境、服装与人体构成的微系统的热湿传递过程,仍然是学者及开发者一直关注的问题。轻薄型羽绒服是近年来兴起的一种新的羽绒服品种,它质地轻盈、手感柔软、款式新颖、便于存放,深受广大消费者的喜爱。羽绒服是由内、外层织物和填充物组成的多层织物结构,材料的选取与组合方式会对服装的热湿舒适性产生重要影响。本课题以多层多孔织物的热湿舒适性性能为出发点,研究轻薄型羽绒服在一定温度与湿度的外环境下织物内部固相-液相-气相之间的相互影响。本文研究具有复杂相变的多孔纺织介质中的热湿传递过程,将其描述为由一个非线性、强耦合的抛物方程控制的非等温、多相流体流动。课题选用轻薄型羽绒服常用的高密度无胆防绒布以及含绒量为90%的白鸭绒为实验材料。首先对面料及填絮料的基本物理参数进行测试。参考前人提出的多层织物热湿耦合模型,考虑多层织物热湿耦合过程中的各种物理现象,提出基本假设,设定初始条件和边界条件。然后采用有限体积法将方程及中间变量离散化,再运用Mat lab软件进行数值求解,将解析解与实验测试结果进行对比,验证模型的合理性,然后利用模型模拟外界环境变化时多层织物内部温度及水蒸气浓度的分布情况。