大豆蛋白纤维织物热湿舒适性能研究

通过时大豆蛋白纤维织物及类似风格的棉、毛、丝织物的导热性、保暖性、冷感性、透湿性、输水性、润湿性及透气性的测试分析，建立了时大豆蛋白纤维织物热湿传递性能的较全面的认识；并利用灰色聚类分析评价系统时前述4类织物的热湿舒适性能做了综合评价。     

运动面料的动态热湿舒适性研究

对以运动材料为主的20种织物的热、湿性能指标进行了主观实验.比较了20种织物各项单独热湿传递指标之间的差异,并分析了引起差异的原因.分别从静态条件和大量运动条件下对织物的热湿舒适性进行综合评价,得出每一类织物热湿舒适性的具体特点和同类织物之间热湿舒适性的相对优劣顺序.     

服装热湿舒适性和材料的热湿传递特性(摘要)

服装的热湿舒适性是指人体着装后在不同的气候环境中,人体与环境间不断进行热湿能量交换,在这种能量交换达到平衡时,人体感到既不冷又不热,既不闷又不湿的舒适满意的一种性能。服装在热湿能量交换中起着重要的调节作用,随着服装调节作用的进行,经过物理。生理、心理等因素的相互复杂作用,使人体处在感到舒适满意的热湿平衡中。在这种状态下,人的各种器官才能处于正常生理状态,才能进行正常的工作和生活。服装热湿舒适性是人、服装、环境之间的生物热力学的综合平衡,是环境气候条件、人体活动水平、服装款式和服装材料性能等多种因素的综合协调。其中构成服装的物质基础——服装材料的热湿传递特性是影响服装舒适性的重要因素。本文以人体为基本出发点,通过对人体生理——服装功能——环境气候之间关系的分析,探讨了服装热湿舒适性的形成机理,并就服装材料的热湿传递特性及其对服装热湿舒适性的影响进行了讨论。     

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。     

织物结构参数对人体热响应影响数值分析

针对着装人体的热、湿舒适性问题，联合改进的25节点人体热调节模型和服装热湿耦合模型，模拟了人、服装、环境系统的瞬态热、湿传递过程．人体模型中考虑了汗水积聚的影响；服装模型中考虑了水蒸汽扩散、液汗毛细传递和蒸发／凝结、纤维湿吸附／解析；针对不同厚度和孔隙率的服装比较了人体的热响应及服装温、湿度变化．数值分析表明，在高温高湿环境下穿厚度大、孔隙率小的服装较穿厚度小、孔隙率大的服装，皮肤温度、皮肤表面出汗率高，干热损失少．模拟结果可以为服装热、湿舒适性定量设计提供指导。     

低温环境下多层衣着的湿传递特征的研究

环境温度对织物的热湿传递影响是显著的，采用自行研制的低温下织物热湿传递特性试验装王，采用Coolmax涤纶针织物和纯棉针织物作内衣层试样，Thermolite Barrier作中间保暖层试样，涤纶花瑶PrFE层合防水透湿织物和涤纶春亚纺PU涂层织物作外衣层试样，在-20℃的低温环境下测试并研究多层衣着的湿传递特征，并推导了多层衣着的总平均湿阻与各层织物的平均湿阻之间的关系。实验结果显示，在-20℃低温环境下的热湿传递过程中易产生凝结，凝结多发生在内衣层和中间保暖层，透湿性好的外衣层和吸湿好的内衣层的总平均湿阻值小，导湿性能好的内衣层上凝结水量少。     

微小气候热湿传递过程的仿真分析

将微小气候热湿传递机理模型及数值分析方法应用于人体—服装—环境这一系统的热湿传递动态过程，通过计算机仿真分析了各种特性参数对微小气候温度场和水蒸汽分压场的影响。     

纺织品穿着热湿舒适性的应用指标

从人体-纺织品-环境这一系统出发,提出了纺织品的适用温度、湿度等热湿舒适性的应用指标.通过多层织物的物理测试并对应于多层服装的穿着试验,证明按这一套指标着装时,人体可基本处于热湿舒适状态,并得出了有湿传递存在时人体所需服装系统保暖量克罗值的一种估算方法,即1克罗约可抵御4℃温差.     

基于HAM模型的竹材热湿物理性质试验研究

为获得典型竹材的材性参数,明确竹木之间以及不同竹材之间的差异,选择整竹展平板、竹集成材、竹胶合板、竹重组材、竹刨花板、大片竹材定向刨花板等6种代表性产品,系统地进行基于建筑围护结构HAM模型的热湿物理性质测试.项目包括:测定基本物理性质的密度计算和真空饱和实验;测定湿储存性质的平衡吸放湿实验;测定湿传递性质的毛细吸水实验、蒸气渗透实验和干燥实验;测定热储存性质的热分析;测定热传递性质的导热系数测试和表面光热性质测试.测试结果初步形成竹材热湿物理性质的参数基础;与18种木材产品的对比表明,竹材湿储存和湿传递性质普遍小于木材,而同时表征热储存和热传递性质的蓄热系数大于木材;6种竹材之间的对比表明,竹材改性有利于均匀性的提高,可拓展其材性频谱范围,并使区别于木材的特性得到强化.     

织物动态热湿舒适性能的评价及预测

针对织物动态热湿传递过程复杂、动态热湿舒适性能难以评价的问题,研究服用织物的动态热湿舒适性能.对8种不同纤维的织物在动态实验中接触模拟出汗皮肤时其内外两面的温湿度实时变化情况进行了研究,提取了两项动态特征值用于表征织物的动态热湿舒适性能.同时,结合织物稳态参数的测试和灰色系统理论,研究了动态特征值与稳态参数之间的相关性,最终建立了预测模型,在预测织物动态热湿舒适性能方面取得了较高的预测精度.     

基于COMSOL软件的深埋地下工程围护结构热湿耦合传递模拟

围护结构内的热湿耦合传递是影响地下工程热湿负荷的重要因素,为了研究深埋地下工程中围护结构的热湿行为,通过建立热湿耦合传递模型,以两种衬砌结构为研究对象。在进行热湿传递模拟时,为体现含湿量对材料导热性能和传湿性能的影响,模型中将建筑材料的各项参数均表示为含湿量的函数。利用COMSOL Multiphysics的偏微分方程接口,模拟围护结构的热湿吸放过程,并比较两种衬砌结构的热湿传递规律。模拟结果表明:围护结构的热湿负荷变化略滞后于工程内部空气的温湿度的变化过程;离壁式衬砌结构的热负荷远小于贴壁式衬砌结构;离壁式衬砌中的空气夹层能有效增加围护结构的热阻,但是会降低围护结构的传湿阻力;离壁式衬砌结构和室内空气的传湿量略小于贴壁式衬砌结构,两者相差大约30%;离壁式衬砌更能够减小深埋地下工程的热湿负荷,降低工程能耗水平。     

基于高分子透湿膜的全热回收器的传热传质的研究

基于高分子透湿膜的全热回收器是一种新型的高效换热器。为了更好地揭示膜换热器内部的传热传质过程,对膜全热回收器建立了空气侧、膜侧的传热传质数学模型。研究全热回收器的传热传质过程。研究结果表明,膜的热阻对显热交换的影响不大,而膜的湿阻对潜热交换有较大的影响。膜的厚度很小,湿扩散系数很大,因此膜的湿阻较小,使得新风和排风的潜热交换非常充分,结果基于透湿膜的全热回收器的潜热效率很高,达到60%以上,比基于纸的全热回收器的潜热效率高20%左右。     

建筑构件内热湿耦合过程分析中的传递函数解析法

建立了建筑构件内耦合的传热传湿动态数学模型，鉴于材料吸湿在传热传湿相互作用中的重要性，在能量方程中考虑湿度梯度作为热源或热汇，在质量方程中把温度梯度作为湿源或湿汇。首次提出用传递函数分析方法研究建筑构件内的热湿耦合过程，并以玻璃纤维板为例应用该方法进行了热湿耦合过程的分析计算，得到了板内温度和含湿量的动态分布特性。计算结果和实测值吻合较好，表明本建立的数学模型和求解方法合理可信。     

水电站无压尾水洞引风过程的热湿交换特性

在无压尾水洞引风过程的准三维数学模型基础上,对在不同岩层热参数、引风风速及尾水温度条件下的全年引风特性进行了模拟计算,分析了各因素对无压尾水洞引风热湿交换特性的影响。结果表明:在无压尾水洞引风过程中,空气与尾水表面的热湿交换占主导作用,其热湿交换量占总量的80%~90%,洞体岩层的长期热累积效应对引风特性的影响很小;引风参数沿流动方向近似以指数规律逐渐接近对应尾水温度的饱和状态,且空气参数变化周期为1年。     

秸秆纤维复合墙体的湿热耦合特性及热爆机理

通过非稳态热流法和PCK实验装置测定秸秆纤维复合墙体的基本热物理量,研究了温度对秸秆纤维复合墙体的热传导和湿迁移特性的影响,并得到了导热系数、湿迁移系数与温度的简化关系式.考虑秸秆纤维增强水泥非均匀的材料特性,建立了秸秆纤维复合墙体在火灾条件下的一维湿热耦合数值分析模型,实现了材料试件由裂纹萌生、扩展到贯通的全过程数值模拟.对比不同时刻材料试件的温度分布、压力分布和裂纹深度,研究了各试件的峰值强度、裂纹深度和爆裂特性.对不同含水率的秸秆纤维复合墙体进行受热后的现场测试,验证材料的热爆性能及数值分析结果,结果表明:两者基本一致,且湿迁移系数越大,压力峰值越大,材料越不易爆裂.     

织物传热传湿过程中热阻与湿阻的耦合研究

在人体通过衣服向外界的热湿传递过程中，织物的显热和潜热传递会彼此影响，一方面，织物中水汽的变化会引起织物物性参数的改变，因而会改变织物的传热传湿过程，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，影响到显热传递，上述变化是一个耦合的过程，织物的热阻和湿阻会因为彼此的改变而改变。本文对这种耦合现象进行了数学模型分析，并对一些影响因素进行了分析和讨论。     

基于室内对流换热人体热反应模型的生理参数预测

为了在不同对流换热方式的室内环境中对皮肤温度、核心温度等人体生理参数进行有效的预测,基于Fiala模型,综合考虑不同对流方式对人与环境换热量的影响,尤其是通过修正不同对流方式的对流换热系数、平均辐射温度以及服装热阻等,建立了室内对流环境中的人体热反应模型。通过将模拟值与文献实验值进行对比来验证所建模型的有效性,结果表明两者高度吻合。在自然对流、混合对流环境下,平均皮肤温度预测误差以及受迫对流环境下人体大部分部位局部温度预测误差均小于1℃。所建模型可用于各种对流空调环境下的人体生理参数预测,为新型对流空调系统设计、评估以及规范修正等提供参考。     

单回路脉动热管传热性能的试验

通过对单回路紫铜-水脉动热管在风冷方式和定热流加热条件下,稳定运行时的传热性能的试验研究,得到管壁温度沿管长的变化规律,冷热段均温和温降(或温升)、传热温差、传热热阻随传热功率的变化特性.分析了充液率和管径对热管传热性能的影响.结果表明:冷热段均温、传热温差随传热功率的增加而增大,传热热阻随传热功率的增加而减小；小传热功率时,传热热阻对传热功率、管内径和充液率的变化较为敏感；减小充液率,增大管内径,增加传热功率可明显降低热管的传热热阻；较高传热功率时,充液率、管内径和传热功率对传热热阻的影响较小,影响传热热阻的主要因素是冷却热阻,可通过增加管外径或改善冷却条件来降低传热热阻,提高传热性能.     

重力场中沟槽管和烧结管传热性能的实验研究

为了研究重力场中不同吸液芯微热管的传热性能,选用了沟槽式和烧结式两种吸液芯的热管为研究对象,实验测量了两者在不同重力倾角时的温差、热阻和极限功率。实验结果表明:重力倾角小于15°时,沟槽管和烧结管的传热性能受重力的影响很小,重力倾角大于15°时,沟槽管的温差和热阻上升较大,极限功率下降幅度达78%,而烧结管的温差和热阻上升很小,极限功率下降幅度为31%;重力倾角为-30°时,烧结管温差、热阻和极限功率均略有上升,沟槽管则温差、热阻上升,极限功率下降;在对不同工质的研究中,发现水比乙醇和丙酮在有重力影响下更适合作为热管工质。