乘员舱驾驶员位置微环境及人体热舒适分析

采用实验与数值模拟相结合的方法对夏季乘员舱内驾驶员位置的微环境及人体热舒适性进行了研究。首先通过11个不同工况分析了空调送风温度、送风速度、太阳辐射强度、太阳高度角以及环境温度对驾驶员位置不同部位微环境的影响,接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行了模拟,得到了各影响因素对人体热感觉及热舒适的影响程度。     

冬季夜间乘员舱内热环境及人体热舒适性研究

采用试验与数值模拟相结合的方法对冬季夜间乘员舱内热环境不均匀性进行了研究,得到不同送风模式下乘员舱内温度、速度不均匀度.接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行模拟,对比分析了2种送风方式下的人体热舒适性.最后通过对实际送风工况、基于相同送风焓值的等温送风工况以及基于驾驶员前方等效来流的均匀热环境工况的研究,发现在不均匀热环境下人体更易处于不舒适的状态.     

基于热舒适性的乘员舱气流组织设计

为研究乘员舱内不同气流组织下的人体热舒适性，找出进气参数对人体热舒适性影响的规律，将Fluent计算得到的9种进气方案的流场结果作为环境参数导入TAITherm中进行热舒适性分析。同时引入面部平均空气龄和能量利用率两项指标对乘员舱气流组织进行更全面的评价。结果表明进气总量对3位乘员热舒适性和平均面部空气龄影响程度最大，1号口进气温度对能量利用率的影响程度最大。综合考虑3位乘员的热舒适性、面部平均空气龄和能量利用率3项评价指标，发现当进气总量为1 800 kg/h, 1、2号口进气温度都为22℃,1、2号口进气量比值为6∶4时3项指标均表现良好，为最优的进气参数组合。     

城市地铁环境空气污染及热舒适调查

为了解地铁环境空气的污染和热舒适状况及乘客对热环境的感知,选取了6条人员相对密集的北京地铁线路,并对其污染状况和热环境进行了调查研究,测量了地铁高峰时段列车车厢和站台空气中颗粒物(particulate matter,PM)(PM1.0,PM2.5及PM10)和CO2质量分数以及温度、湿度和空气流速,运用单因子分析法和预测平均投票指数-不满意率(predicted mean vote-predicted percentage dissatisfied,PMV-PPD)热舒适评价法对客观和主观结果以及二者间的相关性进行了分析.结果表明:①车厢内PM2.5在PM10中占比范围为63％ ～83％,相比于燃烧源场所和住宅环境占比较小,对人体健康影响较小.在地铁高峰时段,地铁1号线、5号线车厢内PM2.5平均质量浓度超标,地铁10号线车厢内PM10平均质量浓度超标;②高峰时段各地铁线路车厢和站台的CO2质量分数高于低峰时段;高峰期4号线、5号线、6号线CO2质量分数平均值超出标准值(0.15％),影响因素主要为人员密集度;③车厢内空气平均温度范围为25.7～28.52℃,平均湿度范围为相对湿度41.32％ ～58.13％,车厢热环境PMV在-0.71～0.53,PPD在5％ ～16％,说明热感觉和不满意率较小程度偏离热舒适范围-0.5≤PMV≤0.5及PPD<10％,其中高峰时段4号线和6号线不满足热舒适要求,低峰时段1、2和10号线不满足热舒适要求,影响因素主要为人员密集度和空调调节温度;④主观问卷得到的热感觉投票占比与客观分析结果一致,主客观相关联,PMV-PPD指标适用于对地铁空调列车热舒适的研究.研究成果可为改善地铁环境空气质量和热舒适提供基础数据.     

人体热舒适客观评价指标

在人体、动物实验基础上,对有可能作为人体热舒适客观评价指标的重要生理参数进行探讨.人体热反应实验在人工气候室内进行,对不同环境温度下受试者的生理参数和主观感觉同时进行测量.研究结果表明:受自主性体温调节活动影响的生理参数如人体皮肤温度、心率变异性、新陈代谢率、脑电波、肌电、排汗率与人体热舒适具有较好的生理相关性,并且在人体处于热舒适与不舒适状态时差异显著,具备作为人体热舒适客观评价指标的生理基础;平均皮肤温度反映热舒适程度的灵敏性较高,具备较高的可靠性,而且其测量与计算较为简单,可作为一个有效的客观指标来评价稳态热环境下的人体热舒适程度.     

基于未确知测度理论的矿井人体热舒适性评价

 基于未确知测度理论,建立了矿井人体热舒适性等级评价模型.从矿井热环境和人体自身因素出发,考虑了影响人体热舒适性的10项因素,根据实测数据和调查结果建立各影响因素的未确知测度函数.该模型针对矿井人体热舒适评价中的诸多不确定性影响因素,根据实际情况,分别对其进行定性、定量分析,并利用熵权理论计算各影响因素的指标权重,依照置信度识别准则进行等级判定,最后得出人体矿井热舒适性的评价结果.将该方法用于某高温铜矿6个不同中段的热舒适性评价,并与实际调查结果进行对比.结果表明,计算结果与实际情况吻合较好,可见该方法科学合理,可以在实际工程中推广应用.不同深度的矿井热舒适性不同,应采取不同的降温标准.     

汽车空调送风格栅优化与乘员热舒适性改进

文章综合考虑太阳辐射以及人体散热对乘员舱热环境的影响,以汽车空调风道双叶片型出风口的水平格栅和垂直格栅的角度为设计变量,利用当量温度作为热舒适评价指标,将人体的头部、胸部、左小腿、右小腿的当量温度定义为设计目标;通过设计实验DOE(design of experiment)选取30个样本点,采用Kriging模型建立近似模型,最后利用连续二次规划法(NLPQL)对该近似模型进行优化设计。优化结果表明驾驶员上身部位的当量温度有明显降低,其中头部降低1.78℃,胸部降低1.43℃,驾驶员的热舒适性得到显著提高;同时也表明汽车空调送风格栅角度对乘员舱内流场及乘员热舒适性有明显的影响,在今后的热舒适性研究中不可忽略。     

辐射供冷空调系统下的人体热舒适性研究

为了深入研究辐射供冷空调系统下的人体热舒适性,对辐射供冷空调系统的传热机理进行了分析,合理简化了人体热平衡方程,获得了人体显热散热量、辐射对流散热量比与热舒适性的关系。实验及数值模拟结果表明:在辐射供冷空调系统下,人体热舒适性指标(PMV)与人体显热散热量之间具有较好的线性关系,利用该线性关系,可从人体热平衡的角度直接对人体热舒适性进行评价;人体辐射对流散热量比与热舒适性指标之间没有明显的相关关系,即人体辐射对流散热量比对热舒适性没有影响。因此,在保证人体热舒适性的基础上,可以通过提高人体辐射对流散热量比,即使辐射供冷空调系统具有较大的辐射末端面积、较低的辐射末端温度或较高的送风温度,从而达到建筑节能的效果。此项研究可为辐射供冷空调系统的热舒适性评价及系统设计提供参考。     

严寒地区建筑热舒适适应性模型

为了研究严寒地区建筑的热环境和人体热舒适适应性模型,对哈尔滨某建筑物内的热舒适度进行了现场研究。在测量室内热舒适参数的同时,通过问卷调查,得到了135份人体热反应的样本。结果表明,哈尔滨某自然通风建筑人体热中性温度为25.6℃,热期望温度为25.4℃。男性受试者热中性温度为25.5℃,女性受试者热中性温度为25.7℃。严寒地区热舒适适应性模型为Tcomf=0.28×Tout＋20.4,该模型与其他国家学者的研究有一定的相似性。     

基于驾乘人员热感觉的车内空调送风参数设计

由于车内热环境的高度不均匀性,适用于均匀热环境的平均热感觉（PMV）评价方法无法对乘员热舒适状态做出客观评估。等效均匀温度（EHT）评价方法则考虑了不均匀热环境对人体的影响。通过建立计算流体力学（CFD）与人体热调节模型的耦合模型,采用最优拉丁超立方设计法,建立乘员舱空调送风参数和太阳参数与EHT和PMV等参数之间关系的近似模型。基于两种评价方法,通过序列二次规划优化算法（NLPQL）,对不同热舒适需求下的送风参数进行设计。对比两种评价方法所设计的送风参数下,人体平均皮肤温度、人体与车内热环境的潜热/显热交换量等参数的区别。发现同一热舒适需求下,相较于PMV评价方法,基于EHT评价方法设计出的送风状态更偏向高风温及高风速。