服装对人体热舒适影响的计算机仿真研究Ⅲ

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近几十年来,关于热舒适方面的研究一直是国内外学者研究的热点。人体在热舒适的条件下,生理和心理状态都更易调整到最佳,对人的工作和生产效率的提高产生积极的作用。热舒适技术的发展和提高是人类社会生产力和科技水平不断进步的体现。 本课题旨在从热质交换的基本原理出发,通过对织物的传热传湿过程的动态过程的分析和研究,对人体与外界环境间能量传递的进行更为细致的研究,掌握服装的整体热力性能和影响人体舒适性的关键因素,更好的了解人体温湿度场分布与变化情况,从而为改进舒适性空调的设计,空气环境参数的优化,非常规环境中特殊服装的研制与开发(宇航服),以及服装对人体的热舒适的影响的研究等,提供理论研究的基础与手段。 本篇论文为该课题进行的第三阶段内容。 在人体通过衣服向外界的热湿传递过程中,织物的温度场和湿度场都将发生变化。一方面织物中的水汽的变化会引起织物物性参数的变化,织物物性的变化又会反过来影响织物的传热及传湿过程;另一方面织物中水汽的凝结(或蒸发)会释放(或吸收)热量,这又将改变织物中的温度分布,影响到织物的热传递过程。上述变化是一个耦合的过程,织物的热传递和湿传递以一定的规律相互影响。本文考虑了在织物内部温度梯度引起的热辐射作用下的织物的传热过程及人体出汗情况下的织物热湿传递的耦合现象,并对一些影响因素进行了分析和讨论。 最后本文还对课题的发展与完善提出了自己的一些看法,并介绍了未来服装面料发展的趋势。 本文的研究是对人体与环境间通过服装的传热传湿的理论研究的可贵和新的尝试,将工程热物理和热学研究的最基本的手段和数值模拟的研究方法成功地运用到了纺织面料和服装的热舒适性的研究当中,弥补了服装工程和纺织工程领域对传热传湿基本理论的认识和掌握不足,为进一步地建立更为复杂和全面的人体的传热传湿模型做了重要的前期研究。本文及课题今后的研究将会把无论是服装工程和纺织工程领域,还是热学和建筑环境学领域的研究推上一个跨越领域的新阶段。 本论文的第一阶段的文章为有限空间内织物干燥特性的数值研究,是作者本科毕业设计论文的延续,通过数值方法对织物的干燥特性进行了研究,得到了织物干燥过程中的温度等参数的特性曲线,并对影响因素进行了分析,为纺织厂的工艺改进提供了一定的理论依据。
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