發(fā)布時(shí)間：2021-07-10 18:33

　　隨著煤礦開采深度的增加,深井煤礦的熱害問題不斷突出。為了緩解深井煤礦工人的熱應(yīng)激,提高其熱濕舒適性,本文基于人體熱平衡理論和個(gè)體降溫手段,應(yīng)用相變材料（PCM）開發(fā)了降溫煤礦作業(yè)服,并對(duì)其性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,進(jìn)行降溫煤礦作業(yè)服的設(shè)計(jì)開發(fā),從降溫方式、作業(yè)服結(jié)構(gòu)、服裝材料多方面進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)。最終選用適用于高濕環(huán)境且便攜性高的PCM降溫方式。選擇相變溫度為15℃的PCM,并提出使用不同相變溫度PCM混合使用的配置方法:15℃PCM作為內(nèi)層,更高相變潛熱的23℃PCM作為外層（15&23）。根據(jù)人體體表不同部位的散熱量、出汗量和熱敏感度,將PCM封裝包的位置設(shè)計(jì)在軀干和大腿前側(cè)�；诿旱V工作環(huán)境的需求,服裝面料需具有防靜電性和阻燃性,通過模糊數(shù)學(xué)分析方法綜合評(píng)估面料的物理性能和穿著舒適性,確定合適的面輔料。其次,通過出汗暖體假人,對(duì)開發(fā)的礦工服裝進(jìn)行客觀散熱性能評(píng)價(jià)。在空氣溫度為30℃,相對(duì)濕度為80%的人工氣候倉內(nèi),將15&23與不加PCM的作業(yè)服（CON）和只加15℃PCM的作業(yè)服（15&15）進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與CON相比,相變降溫作業(yè)服顯著增加了暖... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

礦井救援冰冷降溫系統(tǒng)[35]

第一章緒論5圖1-2技術(shù)路線圖Fig.1-2Researchroadmap1.5.3研究的創(chuàng)新性（1）本課題的研究關(guān)注煤礦深井作業(yè)的高溫高濕環(huán)境，將PCM應(yīng)用于降溫煤礦作業(yè)服的設(shè)計(jì)中，并從PCM位置設(shè)計(jì)、PCM溫度選擇、服裝面輔料選擇和款式結(jié)構(gòu)多方面確定服裝的設(shè)計(jì)方面。（2）運(yùn)用不同相變溫度的PCM混合配置，提高相變降溫礦工服的有效降溫持續(xù)時(shí)間，克服PCM降溫服在實(shí)際應(yīng)用中降溫時(shí)間有限、需要頻繁更換PCM封裝包的問題。

江南大學(xué)碩士學(xué)位論文10濕度的高溫環(huán)境，人體的散熱途徑存在很大差異。在濕熱環(huán)境下，蒸發(fā)散熱量有限，人體主要依靠輻射和對(duì)流散熱，散熱量取決于人體體表面積和體核至體表的血流量增幅；干熱環(huán)境下，人體主要通過蒸發(fā)散熱維持熱平衡，散熱量取決于人體的出汗效率。服裝直接影響人與環(huán)境之間的熱交換。人體熱舒適受到服裝本身的熱阻、熱輻射的反射性和服裝的濕阻的影響。這些性能取決于服裝的面料材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。人體活動(dòng)強(qiáng)度直接影響產(chǎn)熱量的大小，進(jìn)而對(duì)人體熱舒適產(chǎn)生影響。2.2個(gè)體降溫服個(gè)體降溫服是指通過對(duì)服裝和人體之間的微環(huán)境進(jìn)行降溫，從而提高人體散熱的一種服裝[36]。在高溫環(huán)境中，個(gè)體降溫服可作為一種高效便捷的方法，緩解人體熱應(yīng)激反應(yīng)[37]。個(gè)體降溫服根據(jù)降溫原理可分為主動(dòng)式降溫服、被動(dòng)式降溫服和混合式降溫服[38]。2.2.1被動(dòng)式降溫服（1）相變降溫服相變材料（PCM）是一種利用相變潛熱儲(chǔ)能和釋能的材料，在溫度不變的情況下通過改變物質(zhì)狀態(tài)而吸收或釋放大量潛熱。隨著外界溫度的升高或降低，PCM的相態(tài)改變，從而向外界環(huán)境吸收或釋放熱量（圖2-1）。這個(gè)過程是自動(dòng)且可逆的。PCM對(duì)溫度的調(diào)節(jié)起到了一個(gè)緩沖作用，減少由于外界環(huán)境溫度變化引起的穿著者皮膚溫度的變化。圖2-1相變材料調(diào)溫機(jī)理示意圖Fig.2-1Schematicdiagramofphasechangematerial’stemperatureregulationmechanism相變降溫服將服裝與PCM相結(jié)合，依靠相變過程中的材料吸熱實(shí)現(xiàn)降溫效果，通常為PCM的液化過程，也有部分氣化過程。由于相變降溫服不依靠外界能源（如電源），因此屬于被動(dòng)式降溫服。與其他個(gè)體降溫服相比，它具有便宜、便攜、易穿的優(yōu)點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3276447