發(fā)布時間：2020-12-24 13:51

　　功能性服裝的設(shè)計主要是根據(jù)對服裝保暖、安全、防輻射以及抗壓能力等要求,基于織物內(nèi)部熱濕傳遞的物理學規(guī)律,建立合理的數(shù)學模型,來優(yōu)化服裝的參數(shù),達到功能性要求.本文首先研究了高溫高濕環(huán)境下防火服的熱濕傳遞模型,并結(jié)合人體燒傷模型,預測了人體皮膚達到各級燒傷的時間.在正問題模型基礎(chǔ)上,提出最優(yōu)決定防火服材料參數(shù)的反問題,構(gòu)造對應反問題的目標泛函并數(shù)值求解.此外,以服裝的保暖透濕性最佳為目的,利用透濕指數(shù),研究了低溫條件下三層紡織材料厚度和孔隙率決定反問題,構(gòu)造了相應的目標泛函并求解.本文主要由以下幾部分組成:第一章,介紹了功能性服裝的研究背景和意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并簡要概述了本文的研究內(nèi)容和研究成果.第二章,高溫高濕環(huán)境下,考慮外界消防水對防火服熱傳遞的影響,在已有熱傳遞模型的基礎(chǔ)上,加入濕傳遞方程,建立了防火服-空氣層-人體皮膚系統(tǒng)內(nèi)改進的熱濕傳遞數(shù)學模型.給出系統(tǒng)中相應層與層之間合理的初邊值條件,采用有限差分法求解該模型,得到防火服各層織物內(nèi)溫度和水蒸氣濃度的分布圖.然后,將熱濕傳遞模型與Henriques皮膚燒傷模型相結(jié)合,通過計算燒傷積分值,預測了人體皮膚達到各級燒傷的時間.數(shù)值... 

【文章來源】：浙江理工大學浙江省

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１．防火服－空氣層－皮膚系統(tǒng)??

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數(shù)決定反問題??５０????＇?＇?????■???４?????????????■?????Ｉ＂＂＂???Ｉ?ｖ＾ｋ？？?｜??妨?—３．５??ｆ７＾?ｉ：：＝Ｊ：??３２?????????????????０１?????????？＇＂＊??????０?５?１０?１５?２０?？５?３０?３５?４０?０?Ｓ?１０?１５?２０?２Ｓ?３０?３５?４０??ＩＨＮ／＊?ＷＮ／８??（ａ）基底層的溫度變化?（ｂ）燒傷積分值隨時間的變化??圖２．５．目標點的溫度變化及燒傷積分值隨時間的變化??圖２．５給出了基底層的溫度變化以及燒傷積分值隨時間的變化．由圖２．５（ａ）可知，皮??膚發(fā)生熱損傷僅需要２６．１６ｓ；由圖２．５（ｂ）可知，皮膚達到一級和二級燒傷的時間分別是??３３．９６ｓ和３５．９０ｓ．上述結(jié)果表明，消防員在高溫髙高濕環(huán)境中的工作時間小于２６．１６?ｓ時，??皮膚不會受到任何熱損傷；而當皮膚發(fā)生熱損傷后，只需７．８０ｓ則會發(fā)生一級燒傷．同??時，對比皮膚發(fā)生一級燒傷和二級燒傷的時間可知，人體皮膚在發(fā)生一級燒傷后，僅需??１．９４?ｓ就能達到二級燒傷．??同樣地，以真皮基作為目標點來預測人體皮膚發(fā)生三級燒傷的時間，如圖２．６所示．??Ｓ３??????＇?＇?＇?＇???＇?２?５?Ｉ???????????■?■?■???｜?｜?Ｈ？ｍ＜｜ＬＭｉｓ１ｎｔｏｇｒａｌ?ｖ？ｏ？?｜??５０?￣７＾??：?／?２?????，?／??：／?５??／??Ｍ?—?一，?ｊ??３２??１?＇?＇?＇?＇?????

【參考文獻】：
期刊論文
[1]應用三層熱防護服熱傳遞改進模型的皮膚燒傷度預測[J]. 盧琳珍,徐定華,徐映紅.  紡織學報. 2018(01)
[2]低溫條件下單層紡織材料孔隙率決定反問題[J]. 資菲菲,徐映紅,徐定華.  浙江理工大學學報(自然科學版). 2018(01)
[3]基于熱濕耦合模型的三層多孔織物厚度決定反問題[J]. 潘啟天,徐映紅,徐定華.  浙江理工大學學報(自然科學版). 2017(06)
[4]基于服裝舒適性的紡織材料設(shè)計反問題[J]. 徐定華,葛美寶,陳瑞林.  應用數(shù)學與計算數(shù)學學報. 2012(03)
[5]防水透濕織物的現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 周立群,孟家光.  紡織科技進展. 2010(01)
[6]基于人體皮膚熱模型的熱防護服評價方法研究[J]. 朱方龍,張渭源.  中國安全科學學報. 2007(11)

碩士論文
[1]多層熱防護服裝的熱傳遞模型及參數(shù)最優(yōu)決定[D]. 盧琳珍.浙江理工大學 2018



本文編號：2935764