服装热阻和湿阻的测量与计算

热阻和湿阻是影响服装热湿舒适性的两个重要参数,其测量方法对于研究和改善服装的热湿舒适性具有重要意义。本文介绍了面料和服装的热阻、湿阻的概念和测量方法,以一件连体型防静电无尘服为例,使用出汗暖体假人"Newton",对其热阻、湿阻进行测量,详细阐述了服装的局部到整体的热阻、湿阻的测量与计算,并分析了服装各个局部热阻、湿阻的特点。     

降温服对防刺服热湿传递影响的试验研究

为定量研究防刺服(SRBA)的热湿传递性能,改善防刺服的热舒适,采用暖体假人试验测量分析不同温度(25、30和40℃)和湿度(40%,55%,70%)下,降温服、防刺服以及两者叠穿时的热阻和湿阻及其变化特征。发现3个温度下3种着装的热阻变化为防刺服降温服与防刺服叠穿降温服,湿阻则在30℃以上遵循这一特征。温度越高,降温服对防刺服的传热效率影响越大,热阻最高可降低46. 75%,湿阻最高可降低82. 97%。结果表明:在较高环境温度下(30℃以上),降温服可有效降低防刺服的热阻和湿阻,提高防刺服的热湿传递效率。降温服对防刺服的热湿传递影响特征随环境温度、湿度和设计特性而改变。     

Outlast腈纶调温纺织品在消防服中的应用

本文介绍了Outlast腈纶调温纺织品的应用现状,分析了Outlast腈纶调温纺织品的动态热湿舒适性能,通过正交实验设计研究了Outlast腈纶调温纺织品经暂时阻燃整理后作为消防服舒适层与竹浆面料作为舒适层的综合热防护性能的差异.结果表明:Outlast腈纶调温纺织品具有优异的调温性能,热湿耦合作用下有效地加速了热湿的传递,将其作为消防服的舒适层具有应用可行性,并能有效地提高消防服的安全性和舒适度.     

消防服用织物材料热湿舒适性综合评价

为提高消防服的热湿舒适性能,减少消防员在灭火救援过程中的热应激反应,基于现有消防服用织物材料的物性参数和单项热湿舒适性指标,采用多元回归分析的方法综合评价消防服各层材料的热湿舒适性能,研究各外层材料的单项热湿舒适性指标与物性参数之间的关系。结果表明:以黑色芳砜伦为外层材料、Goretex为防水透气层材料、Nomex针刺毡为隔热层材料、Nomex/FR-VISCOSE(50%Nomex,50%阻燃黏胶)为舒适层材料的消防服热湿舒适性最好,并得出织物的吸湿速率常数、透湿率和干燥率与物性参数之间的显著多元回归模型。     

气凝胶消防救援服内衬的热阻计算

为提高消防救援服在高温环境中的穿着热舒适性能,探究消防救援服内衬热阻的理论公式推导和数值计算,推导得出粒径、导热系数、填充角度和热阻之间的关系,用Matlab作出三维模型图,表示热阻和三者之间的关系.结果 表明:当粒径越小,填充角度越小和导热系数越小时,热阻值越大;当填充颗粒的粒径一定时,等热阻线呈现抛物线趋势,且随着...     

消防服织物热防护性能影响因素研究

消防服是消防过程中保护消防员免受热伤害的必备装备,应具有优异的阻燃性、热防护性及热湿舒适性。在生产或使用过程中消防服的防护效果会受到多种因素的影响,根据消防服织物及其热防护性能原理,本文归纳总结了纤维材料、结构参数、空气层、复合作用、多层织物复合以及后整理技术等影响消防服热防护性能的六个方面的规律,为织物的合理设计和消防服的有效使用提供借鉴。     

用于消防服的无机相变材料改进试验研究

为改善消防服的热舒适性,制备一种无机相变材料,基于人工环境舱的高温高湿环境开展模拟试验,得出消防服内空间温度分布特征,计算出高温高湿高强度试验组中人上肢躯干的产热量;并以试验数据为依据,开展无机相变材料的改进试验研究。结果表明:环境温度变化比湿度变化对人体皮肤温度变化的影响更大,消防服内空间各部位温度由高到低的排序为左肩胛骨、左肩部、左腰、右肩胛骨、右肩部、右腰、右腹、左腹、正面中部、后背中部;在温度和湿度最高的环境条件下,人员进行重强度劳动时,上肢躯干部位皮肤蒸发散热量为7.20 kJ;十水硫酸钠与碳酸钾两者配比为3∶1时材料的降温效果最好。     

淋雨及不同温度条件对消防员防护服各部位热阻的影响

为了研究淋雨及不同温度条件对消防员防护服各部位热阻的影响，以消防防护服为研究对象，利用环境舱和暖体假人系统，在20 mm/h降雨强度和20~30 ℃的复合环境条件下，研究淋雨、不同温度复合环境对服装各部位热阻的影响。研究结果表明:淋雨过程中，服装热阻的变化趋势为先上升再下降最后趋于稳定；淋雨与不同温度复合环境会使得消防防护服热阻降低，其中影响较大的部位为上臂部、腹部、胸部、背部及臀部等。     

足部保暖和鞋用保温材料

空气温度、湿度、辐射温度和风速是影响人体热舒适性的四个环境因素，加上人体新陈代谢水平和保暖服装，构成了人体的热环境。人体要保持舒适，其核心温度不应高于37℃，皮肤温度不低于33℃。     

出汗假人系统热湿控制性能

本文介绍了总后军需装备研究所新研制的出汗假人热湿控制系统的结构和性能。通过对不同试验服装的测试表明，出汗假人测试系统能够准确地测量各种服装的热阻、湿阻和透湿指教，获得了高精度、高重复性的测试效果。     

防护服对消防员工效性能影响的定量研究*

为开发高性能防护服以提升救援效率,基于人体试验,测量受试者穿戴灭火防护服、半封闭防化服、全封闭防化服以及基础服装（对照组）时静态条件下左右手握力值、疲劳度（RPE）和活动受限程度,通过方差分析、接受者操作特征（ROC）曲线图、相关性分析进行定量研究。研究结果表明:灭火防护服对消防员工效性能影响大于防化服,灭火防护服较对照组握力减小32%、RPE增大54%、活动受限程度增大35倍,且RPE和活动受限程度均与握力呈显著负相关（p<0.001）。研究结果可为消防员个体防护服装设计、测试、性能提升等提供理论支撑,也可为消防员生命安全保障研究提供基础数据。     

高温户外环境电网作业人员热应激预测评价*

为了预测分析户外高温环境下电网作业人员热安全风险,采用预测热应激（Predicted Heat Strain,PHS）模型,考虑人体基础代谢率个体差异性和人体移动与风速对服装热阻和湿阻的影响,应用改进后的预测热应激模型对多种户外高温作业环境工况和不同劳动强度下电网作业人员的核心体温、出汗量等生理参数和最大允许暴露时长进行计算分析。结果表明:在户外高温环境中,随着环境温度、相对湿度和新陈代谢率的升高,电网作业人员的核心体温也随之升高,湿热环境中风速的增加会加剧电网作业人员的热应激;当电网作业人员从事代谢率为240 W/m2高劳动强度工作时,可接受的最大工作时长相比代谢率为190 W/m2中度劳动强度工作时长减小50%以上。研究结果可为电网公司夏季户外工作组织策略制定和作业人员热安全防护提供参考支持。     

空气湿度对自吸过滤式口罩过滤性能的影响研究

口罩是阻止颗粒物进入人体的有效防护用品,其性能优劣直接影响着佩戴人员的健康与安全。采用国标建议的呼吸阻力实验装置与自制的过滤效率实验装置,对自吸过滤式KN90,KN95系列口罩的呼吸阻力与不同相对湿度下的分级过滤效率进行实验研究。结果表明:所研究的6种口罩的呼气阻力与吸气阻力值不仅满足国标要求,而且满足佩戴舒适性的要求;在同一风速下,气流相对湿度的增加,使2种口罩对粒径为1 μm以下颗粒物的过滤效率降低,对1 μm以上颗粒物的过滤效率没有影响。     

常用高、低温防护服隔热性能研究

为评价常用类型高、低温防护服的防护性能,本研究应用热平板仪、人工气候室和暖体假人等研究设备,对高低温作业典型工种常用的耐高温防护服和低温防护服的隔热性能进行了研究。研究结果显示,不同类型高、低温防护服的服装面料、服装整体的隔热性表现出一定差异,模拟环境下的着装生理学测试结果也存在不同,防护服的面料、结构和工艺等均影响到其整体隔热性能。防护服装的全面评价通常涉及安全性、工效学特性等多个方面,有必要从服装的舒适性、工效学特性等方面进一步研究,并开展大规模的现场人体穿着实验,从而为高低温防护服的选用和设计改进等提供依据。     

Optimizing the performance of phase-change materials in personal protective clothing systems.

Phase-change materials (PCM) can be used to reduce thermal stress and improve thermal comfort for workers wearing protective clothing. The aim of this study was to investigate the effect of PCM in protective clothing used in simulated work situations. We hypothesized that it would be possible to optimize cooling performance with a design that focuses on careful positioning of PCM, minimizing total insulation and facilitating moisture transport. Thermal stress and thermal comfort were estimated through measurement of body heat production, body temperatures, sweat production, relative humidity in clothing and subjective ratings of thermal comfort, thermal sensitivity and perception of wetness. Experiments were carried out using 2 types of PCM, the crystalline dehydrate of sodium sulphate and microcapsules in fabrics. The results of 1 field and 2 laboratory experimental series were conclusive in that reduced thermal stress and improved thermal comfort were related to the amount and distribution of PCM, reduced sweat production and adequate transport of moisture.     

侧向风速作用下聚氨酯泡沫双火源火蔓延研究

为探究环境风作用下逆向双点火源聚氨酯泡沫火蔓延及融合行为，开展多组对照实验并从材料传热机理角度分析侧向风速对火蔓延行为中火羽流形态、质量损失和辐射热流场等特征参数的影响。结果表明:风速与上述参数之间存在非线性关系。环境风效应使火焰被拉长且敷贴于预热区表面，增大预热区面积和热反馈；侧向风速的增加对FPU板材质量损失的影响逐渐弱化，且板材的熔滴率与风速呈正相关；无论侧向风是否存在，两侧逆向火焰融合后均达到整个蔓延过程中的峰值温度；风速的存在限制了火焰温度与辐射热通量峰值，也缩短了温度和辐射峰值出现的时间。     

常用高、低温防护服着装舒适性研究

防护服装的全面评价通常涉及安全性、工效学特性等多个方面。在常用高、低温防护服隔热性能研究基础上,对服装的舒适性进行了初步研究,以期为高低温防护服的选用和设计改进等提供依据。本研究应用热平板仪、人工气候室等研究设备以及真人着装实验,对高低温作业典型工种常用的耐高温防护服和低温防护服的舒适性能进行了研究。研究结果显示,不同类型高、低温防护服的透气性、透湿性、着装压力、肢体活动角度等均表现出一定差异,防护服的面料、结构和工艺等均影响到其整体舒适性,并提出了相应的改善建议。     

隧道竖井外流场模拟及风塔外型结构优化研究

为提高长大隧道施工及运营通风过程中竖井通风效率，实现隧道节能通风。依托实际隧道工程，基于Fluent软件，选用RNG k-ε湍流模型，对无竖井风塔、圆柱风塔、矩形风塔和凸台状风塔4种结构、不同环境风速工况下的流场进行数值模拟，并对模拟结果进行交叉比对分析，提出最优化的竖井风塔结构形式。研究结果表明:采用风塔结构竖井出流量要远大于无风塔结构竖井出流量；对于不同竖井风塔外型结构，竖井出流量与环境风速关系呈多项式函数；当倾斜角为45°、圆心角为90°时，凸台结构对应竖井出流量最大，且受环境风影响波动较小，通风稳定性较好。建议竖井出口结构选用矩形或凸台状，实现对环境风的高效利用，提高竖井通风效率。