杨伊琳，李爱琴，张志松，李富强，耿新飞

(北京石油化工学院，北京 102617)

为了提高交通警察、边关战士、油田矿业等室外工作人员寒暑季节工作的舒适度，研制一款轻便且易于穿着的空调服势在必行。目前应用的空调服有液体冷却[1]、气体冷却[2]和相变冷却3种型式[3-4]。液体冷却空调服整体质量过大，穿着人员长期穿戴易疲劳；气体冷却空调服输送冷气的气流量大、运输通道多，穿着人员行动不便；相变冷却空调服每隔一段时间必须及时更换新相变材料，且时常出现相变材料泄漏的现象。半导体制冷制热技术具有环保、安全性能高、使用便捷的特点[5-6]。因此，笔者将半导体制冷技术与流体流动降温巧妙地结合起来，设计了一款新型半导体升降温空调服，并利用风速仪、红外测温仪以及热电偶测温计对其进行性能测试，用Fluent软件对空调服内部流场进行数值模拟，最终确定最佳的空调运行参数。

1 空调服的设计与测试

1.1 空调服的设计

影响空调服制冷效果的主要因素有气流温度、气流速度和人体表面的有效换热面积等。理论上，入口的气流温度越低，气流速度越大，制冷效果越好。但事实上，如果入口的气流温度过低、速度过大，则会使人体表面组织发生颤抖，产生不舒适的感觉。因此，空调服的设计重点是结合人体热舒适度的理论分析对空调服内部的布置进行合理安排。

1.1.1 简化控制方程

首先，从生物传热学的角度出发，根据Pennes方程建立人体上躯干的传热学模型[7]。……