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不同环境下个体通风服的制冷量

2021-11-03吴国珊刘何清吴世先宋小鹏

纺织学报 2021年10期

吴国珊,刘何清,吴世先,游 波,宋小鹏

(1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院,湖南 湘潭 411201;2.桂林航天工业学院 能源与建筑环境学院,广西 桂林 541004)

当长时间处于高温环境时,人体持续承受着过度的热负荷,容易导致头痛、恶心甚至中暑等热病症[1]。此时,人体仅靠自身生理调节无法维持相对稳定体温和高效工作,必须采取行为性调节手段,如通风空调、穿着冷却服等。

冷却服是高温环境中有效的个体降温措施,已被证明是最有前景的技术之一[2]。目前应用较多的主要有液体冷却服[2-3]、气体冷却服[4-5]、相变冷却服[6-7]和混合冷却服[8-9]。气体冷却服是利用有压气源或风机等驱动装置给服装供给空气,通过改善衣内环境来强化人体散热,从而实现对人体降温[10]。与其他类型的冷却服相比,气冷服质量较轻,人体负重小。通风服属于气冷服的一种,它主要通过强化对流和汗液蒸发2种方式提高人体散热[11]。在生产生活中,采用微型风扇通风散热的个体通风服近年得到了发展[12]。一些学者通过暖体假人实验、人体着装实验和数值模拟等方法对通风服进行了研究[13]。然而,在非常炎热的环境中,风扇驱动的气流对人体的冷却效果逐渐接近极限[14]。当环境湿度较高时,外界空气与衣内空气的湿度差很小,环境通风服对人体散热的辅助作用下降。Xu等[15]的研究表明,环境空气温度越高,相对湿度越大,通风服的降温能力越小。在这种情况下,人体表面汗液蒸发受到抑制,皮肤表面与空气热量传递方向也可能改变,通风服的制冷量可能变为负值。……

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