Numerical Estimation of the Thermal Response of Thermal Protective Clothing-Air Gap-Human Skin Micro-system

Thermal protective clothing has been recognized as the primary shielding against emergency fire hazard and inflammable gas leakage. Therefore,the thermal response of human covered with thermal protective clothing under high temperature is the key work to investigate the thermal insulation of thermal protective clothing. A coupling model composed of thermal protective clothing,air gap and human skin is established and the temperature of the micro-system is numerically solved via the finite element method( FEM).Especially,the heat transfer of air gap located between clothing and human skin considering conduction and radiation is established while the human skin layers involve the effect of blood perfusion. Then the effect of thermophysical properties( thermal conductivity and volumetric capacity) of fabric and thickness of fabric and air on the thermal response of the micro-system is elucidated and compared.The results indicate that the volumetric heat capacity of fabric is the key parameter to affect the thermal shielding performance of thermal protective clothing,and the thicker fabric thickness and air gap thickness can improve the thermal protective properties of the micro-system.     

服装开口部位对着装热舒适性的影响

服装开口是促进衣下空间与外界环境之间热交换的重要途径.采用暖体假人和人体生理试验方法,在无风和有风两种条件下,对胸部、背部和腋下等不同部位开口及无开口状态下的服装热阻、平均皮肤温度、衣下湿度和主观舒适感等指标进行测量.研究结果显示,服装开口部位对服装总热阻有影响,腋下开口的服装热阻最低;服装开口部位对人体体温调节有显著影响,在胸部和腋下开口有助于增强衣下空气与外界环境之间气体交换,增加对流和蒸发散热,从而减缓皮肤温度和衣下湿度升高.试验结果同时表明,风速对服装热阻及人体各项生理指标的影响更为显著.总体而言,服装腋下部位开口对人体热湿生理调节起到促进作用,具有较好着装舒适感.     

Skin Sensitive Difference of Human Body Sections under Clothing - Multiple Analysis of Skin Surface Temperature Changes

A new researching method on clothing comfort perception is developed. By it the skin surface temperature changes and subjective psychological perception of human body sections stimulated by the same cold stimulation are studied. With the multiple comparison analysis method the changing laws of skin temperature of main human body sections is obtained.     

IN RELATION TO CLOTHING COMFORT DYNAMIC MOISTURE TRANSFER THROUGH FABRICS

A sweating apparatus has been developed to permit simultaneous measurement for fabric temperature change and relative humidity change at outer still air layer of fabrics. In this paper, we compared the temperature and relative humidity changes for silk fabrics with polyester fabrics and got GM(1,P) relation models respectively between maximum fabric temperature change, maximum relative humidity change at outer still air layer and relative fabric character parameters. Furthermore, by comparing the objective experiments with subjective wear trials, it is found that the amounts of the change rate of fabric temperature and relative humidity at outer still layer are the most important factors which influence clothing comfort in dynamic moisture transfer condition. The more the changes of temperature and R.H., the more the mugginess and the thermal sensation.     

西双版纳热带次生林林窗热量传递初步研究

以西双版纳热带次生林林窗为研究对象，以实际观测为基础，探讨林窗及其不同方位边缘气一地温差的时空分布特征及变化规律．结果表明：在西双版纳由于区域性天气现象(雾)、太阳高度和林窗边缘树木的共同影响，形成不同季节、时间林窗区域气一地温差在时空分布上的明显差异——低值区的时空位移现象及空间不对称性，具体表现为林窗气一地温差最低区域不是出现在林窗中央而是林窗某一侧，而且出现随季节动态位移的现象；林窗内不同介质间(空气、地面)热量传递方向随季节的不同而异．这种“峰值动态位移现象”可能会影响不同时期物种的入侵、定居、繁殖，进而影响林窗物种的组成．     

环境色彩对着装温度舒适性的影响

环境、服装、人体是一个统一系统，环境中温湿度以及其他物理指标的变化对人体着装舒适性产生显著影响。讨论环境色彩的改变对人体着装温度舒适性的影响，从而为舒适的环境色彩设计提供理论依据。采用试验方法，在人工气候室内进行人体主观评价和客观生理量测试，并对所获得的数据进行统计分析。通过数据分析认为环境色彩的改变对着装温度舒适性产生影响，并引起皮肤温度的波动从而影响着装温度舒适性，同时环境色彩的变化刺激人体神经系统从而影响舒适感觉，但在正常环境下这个影响因素为非主要影响因子，因此，在正常环境中可以通过调节环境色彩来改变和提高人体着装温度舒适性。     

暖体假人裸体试验研究

暖体假人是研究服装舒适性的一个重要设备,表面空气隔热值是评价其性能的主要指标之一.通过对暖体假人多组裸体试验结果的分析,讨论了假人试验设备的测试精确度、重复精度及其影响因素,得出环境温度与空气隔热值之间的关系.     

静电放电参数低重复特性分析

静电放电发生时,由于气体压强、空气湿度、电极表面状况、环境温度等因素的影响,相关放电参数(击穿电压、电流、电场、磁场、峰值、弧长、上升斜率等)具有低重复特性。我们通过相关放电参数的处理来研究带电体和受电体之间间隙的电性质。从理论上和实验上深入研究放电间隙电性质的低重复特性,对于充分认识和把握静电放电的本质,对于静电放电危害的防护,有十分重要的理论意义和实际意义。通过改变静电放电发生器实验环境温度来获得相应的固定间隙放电情况下电流峰值的差异。试图从理论上对静电放电条件下所获得电流峰值的低重复特性加以初步的分析讨论。     

医用防护服用非织造布的热湿舒适性能研究

测试了医用防护服用非织造布的结构特征参数，热湿舒适性方面的透湿透气性，以及KES测试的低负荷下各项力学性能等各项性能。分析了非织造布相较于传统医用服装机织面料在热湿舒适性、触觉舒适性度成型性等方面的特点。通过所设计的实验装置用DL-700C红外热像仪监测了模拟表下微气候的热湿传递特性，以及不同状态时面料表面温度的变化规律。提出了织物表面温度变化率作为表征非织造布的热湿舒适性能的评价指标。     

人体着装部位间皮肤冷感受之差异性研究——局部皮肤温度变化的多重比较

发展了一种着装温度舒适性感觉计测的研究新方法，对着装人体不同身体部位在受到同样程度的冷制刺激时产生的皮肤温度等生理量变化，主观心理感觉的差异性进行了研究，并利用多重比较分析了主要身体部位对冷刺激导致的皮肤温度变化量反应规律。     

Thermomechanical Behavior in Continuous Bloom Casting with Different Mold Tapers

A two-dimensional finite element model was used to analyze the thermal and mechanical behavior during solidification of the strand in a continuous bloom casting mold. The coupled heat transfer and deformation were analyzed to simulate the formation of the air gap between the mold and the strand. The model was used to investigate the influence of mold taper on the temperature and stress distributions in the strand. The results show that the air gap mainly forms around the strand corner, causing a hotter and thinner solidifying shell in this region. The mold taper partially compensates for the strand shell shrinkage and reduces the influence of the air gap on the heat transfer. The mold taper compresses the shell and changes the stress state around the strand corner region. As the strand moves down into the mold, the mold constraint causes compressive stress beneath the corner surface, which reduces the hot tear that forms on the strand.     

正交法设计分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响

选择气隙高度、凝固浴温度、拉伸速度3种工艺参数作为研究对象,并设计3因素4水平的正交实验来分析制膜条件对纤维素膜力学性能的影响.通过结果分析得出:影响纤维素膜力学性能的主要因素为凝固浴温度,其次为拉伸速度以及气隙高度.最优的制膜条件为:气隙高度32,mm,凝固浴温度20,℃、拉伸速度500,mm/min.最优组合所得纤维素膜拉伸强度为13.68,MPa、断裂伸长率为79.37%.对最优组合、正交表中综合评分最高值与最低值3种试样进行结晶度与断面结构的对比,结晶度分别为63.27%、72.7%、54.74%,在膜断面结构方面,最优组合膜较另外两者呈现出更均匀且致密的断面结构.     

基于正交法扁双P型辐射管仿真模拟及结构优化

在扁形双P型辐射管的基础上,研究了扁双P型辐射管的中心管的等效半径、支管的等效半径、中心管和支管间距、管长等结构尺寸对辐射管性能的影响.通过建立正交试验方案对辐射管结构尺寸以及燃烧器喷口结构位置进行优化.结果表明,影响辐射管表面温差的最明显因素依次:中心管与支管的间距、中心管等效半径、管长和支管等效半径;影响辐射管辐射功率的明显因素依次:管长、中心管等效半径、中心管与支管的间距和支管的等效半径.上下空气喷口与左右空气喷口大小比例在7:3和9:1比较接近,辐射管的性能参数最好;左右空燃气喷口间距为50mm,上下空气喷口间距在60mm的情况下辐射管表面的温度不均匀系数最小,为0.058.     

热带次生林林窗边缘树干表面温度时空分布特征

利用热带次生林林窗区域树干和树冠下的表面温度观测资料,探讨了昼间林窗边缘和林内的树干表面温度时空分布规律,以及林窗边缘与林内树干的表面温度差异。指出在林窗区域存在４ 个热力作用面（ 林冠面、林内地面、林窗林缘壁面和林窗地面） ,受太阳直接照射的东侧和北侧林壁是林窗最主要的热力作用面;４ 个热力作用面的热力特征和相互作用制约了林窗的热力变化。其结果可为进一步研究林窗小气候形成机制提供研究基础,并为研究林窗的演替、更新以及对生物多样性影响提供科学依据。     

微装药空腔能量传递的数值模拟与试验研究

为研究微通道装药(微装药)空腔能量传递的影响因素,采用数值模拟和实验测试方法得到了空腔衰减压力.用AUTODYN软件的点火增长模型描述微装药的非理想爆轰过程,计算了不同装药尺寸、空腔厚度和约束材料的输出压力,并与锰铜压阻计的测试结果进行对比.结果表明,数值计算与试验值的偏差在10%以内,说明数值模拟方法可用于微通道空腔压力衰减研究.微装药直径越大或空腔厚度越小,压力越大,45#钢比有机玻璃约束更有利于空腔能量的传递.     

高校服装专业人才培养中存在的问题与对策

现代服装行业需要既擅长设计,又懂工艺、懂流行时尚、懂市场营销的综合性人才,但是,目前的服装教育局限于技能的培养,不能全面把握服装的内涵,不能做到课程设置与职业属性的无缝对接,不能做到艺术与技术的完美结合,培养出的学生不能驾驭市场,竞争力较弱。为此,我国服装教育应深化改革,紧紧围绕市场要求,走产学合作道路,构建既完善又灵活的教学体系,创新教学模式和教学方法,只有这样,才能为我国服装行业培养更多的复合型高技能人才。     

热带次生林、季雨林林窗温度特征对比分析

以西双版纳热带次生林和季雨林林窗为研究对象，以实际观测为基础，对比分析了两林窗温度的时空分布特征及变化规律．结果表明：两林窗气温昼间变化均为单峰型，气地温差的林窗间差异说明不同林窗的林地热力作用面存在热的“源”“汇”转换效应，即使是同一林窗不同季节的不同时间段也呈现热的“源”“汇”转换现象，增加了林窗环境的异质性；两林窗平均温度时间变化与空间分布基本相似，温度高值区均存在随时间和季节动态位移的现象，就整个时空分布态势而言．很大程度受制于林窗的形状，呈现沿林窗主轴线排布的现象．这种时间变化和空间分布规律可能会影响不同时期物种的入侵、定居、繁殖．进而影响林窗物种的组成。     

金属针布淬火过程中火焰加热温度场的计算机模拟

应用三维有限元方法对金属针布的火焰淬火加热进行了研究。将实验测量与人工神经网络建模技术相结合，建立了火焰加热工件表面热流密度的计算模型，解决了三维有限元求解中边界条件的设定问题。用有限元方法求解三维固体热传导的Fourier方程，模拟计算了金属针布火焰快速加热时的温度场变化，计算结果与实测吻合较好。     

电渣重熔结晶器复合传热模型

针对电渣重熔结晶器内钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水体系中的复杂传热过程,根据钢锭和渣皮的热缩性、炉渣和气隙的分布等将结晶器传热现象分为5种模式,基于结晶器轴向温度梯度最大原则划定各传热模式间的界限.综合5种传热模式的传热方式建立关于钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水界面间复合传热过程的统一数学模型.利用电渣重熔结晶器多点连续测温系统,将测得的温度值作为边界条件,得出电渣重熔系统中钢锭(渣池)/渣皮/气隙/铜壁/冷却水界面的温度和沿径向传递的热流量.利用计算的结果分析该复杂传热体系中5种传热模式径向温度变化的规律.     

夏季服用织物动态热湿舒适性的影响因素研究

利用自制的织物动态热湿性能测试仪测定了不同透气性和不同原料的夏季服用织物在皮肤干燥-出汗-蒸发-干燥的过程中的皮肤热损失、微气候区温湿度变化的情况,研究了影响夏季服用织物动态热湿舒适性的因素,指出在外界风速较大或织物的透气量较大时,汗液蒸发是通过紊流扩散进行,由于汗液的快速蒸发,可能使人体产生冷感,此时不同织物的微气候区温湿度差别很小,当外界风速小或织物的透气性小时,汗液的蒸发通过分子扩散进行,此时微气候区的湿度主要受织物吸湿能力的影响,吸湿能力较强时湿度低,纯涤织物在出汗后,由于微气候区湿度较高,将使人产生闷热感,在出汗结束后降温较多可能产生冷感,不宜作为夏季服用织物,纯毛织物因吸湿放热多在出汗初期升温较高,不利于散热,夏季以穿着纯棉、涤棉、毛涤混纺织物的服装为宜.