消防服热力学体系的传热机理分析
2021-03-15刘津池于淼刘静王侠
服装学报 2021年1期
刘津池,于淼,刘静,王侠
(青岛大学 纺织服装学院,山东 青岛 266071)
消防服作为火场救援的重要防护装备,应具备较好的阻燃和热防护性能,能够在一定时间内阻止高温侵害消防员,降低生命威胁,并保证其救援效率[1-3]。火场中当消防员直接遭受火焰冲击或高温热辐射时,热量由消防服面料外部传向内侧人体皮肤处。各层面料在阻隔热伤害过程中发挥不同的作用:阻燃外层抵御火场高温和火焰冲击;防水透气层防御外界高温或有害液体侵害,促进内部水汽排出;隔热层有良好的隔热和防热辐射作用;舒适层有良好的接触舒适性和吸湿透气性[4-6]。另外,由于纤维实体可以起到阻挡黑体辐射作用,加之组合面料各层之间空气层的存在,故每一层面料都能起到一定隔热作用[7-9]。从传热学角度分析消防服在火场高温热辐射状态下发挥阻燃隔热功能的热力学机理,可以从微观粒子热输运层面充实消防服设计理论。
从传热学角度分析消防服在火场高温热辐射状态下发挥阻燃隔热功能的热力学机理:将穿着消防服进入火场的消防员视作一个局部环境,称之为“消防服系统”;将火场视作一个与外界独立的热力学体系;消防服则是火场体系与消防员的边界。环境作为一个较小的细部整体包含于火场这一热力学系统中,所以设想考察的是庞大的热力学系统对较小范围环境的热侵犯问题。在不考虑热蒸汽、热水流喷溅等因素的条件下,系统环境质量保持恒定不变,火场视作只与消防员产生能量交换而无质量交换的闭口系统。……
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