● 摘要
调温服是一种热防护装备,可以使工作人员在高温环境下正常工作。本文主要研究相变材料调温服在高温高湿条件下的热防护性能、人体的热调节过程和相变材料数值计算方法应用于调温服传热计算的可行性。在分析服装传热传质特点及计算方法的基础上,处理了人体生物热方程的边界条件,并建立了人体普通着装传热模型。再在此模型的基础上,利用焓值分析法对服装中的相变材料建立传热模型,在整个区域建立统一的能量方程,利用差分法离散,然后进行隐式求解,得到区域内焓的分布。耦合上述模型和人体热调节模型建立了环境—调温服—人体热调节系统数学模型。用此模型进行高温高湿条件下的人体着装的动态仿真,并且编制调试了界面友好的热分析计算软件。本文还进行了调温服高温环境下实验,对仿真模型进行实验验证。分析比较实验和计算的数据,从人体各节段温度对比曲线可以看出,实验与计算结果变化趋势相同,两者吻合很好。实验结果表明,本文建立的环境—调温服—人体热调节系统数学模型具有较高的精度,调温服热分析方法可靠合理。利用本模型可以模拟人体在不同高温条件下的生理状态,为调温服的设计提供了依据。
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