基于涂料反射隔热作用的改性安全帽降温性能研究

采用实验室试验和ANSYS数值仿真法开展安全帽降温改性材料最佳配比的实验,并以石家庄季节气候条件模拟分析了季节特征温度和风速对安全帽降温效果的影响.结果表明:①当PET涂料和新型纳米隔热涂料质量比为1∶3时,降温幅度最大,为11.6℃;②普通安全帽与改性安全帽的温度云图均随着远离帽顶区域呈现出\"层状分布\"的降低趋势,且外界环境温度越高,改性安全帽降温效果越好;③当风速低于5m/s时,改性安全帽降温效果显著,降温1.4～3.2℃;随着风速的增大,太阳辐射吸收率急剧减小,安全帽热传递方式基本只存在与环境的对流换热,2种安全帽的降温效果趋于相同.     

基于FLUENT软件的安全帽内温度场分析

针对高温环境时多因素影响的安全帽内部温度场进行了研究,确定了其内部气体流动的守恒方程,使用FLUENT数值模拟软件进行了单因素的影响分析。以安全帽内的高温区域为指标,分析了不同工作环境时的温度场分布,研究结果可为安全帽的通风散热设计以及其高温区域分布提供理论依据。     

浅谈安全帽的人性化设计

“人性化”是我们近年来的生活中出现频率较高的词语，它越来越多地涉及到与我们息息相关的每个领域，包括日用品、公用设施、服务乃至政策等等。安全防护产品（PPE）是保护我们的工作、生活的健康与安全，是“救人命”的关键用品，它们设计、制造过程中是否能够引入人性化的概念与思想，将直接决定其产品的使用性能，以及用户满意度，当然，也将最终成为决定产品厂家成败的重要因素。     

辐射制冷技术在安全帽上的应用研究*

为缓解夏季配戴安全帽导致的头部高温不适,采用具有光谱选择特性的辐射降温涂料对安全帽表面光学性能进行改性,经光学测试,安全帽的太阳辐射反射率由45%提升至89%,大气窗口发射率由92%提升至95%。对安全帽进行降温效果测试,并基于测试结果建立热力学模型。结果表明:在阳光直射下,改性安全帽内部温度低于普通白色安全帽,温差最大12.2 ℃;在热力学模型中,即使在夏季最热时间段（12∶00～14∶00）,改性安全帽内部温度仍可比普通安全帽低8 ℃,预测平均评价值由普通安全帽的3.5降低至1.0,预测不满意百分比从100%降低至20%。     

有限元在安全帽设计中的应用

安全帽可以防止高空坠落物对人员头部造成伤害。在材料和工艺一定的前提下,安全帽的结构对发挥安全帽的作用尤为重要。本文首先对安全帽作用机理及使用情况进行分析,指出改善安全帽帽壳缓冲性能有利于更好地发挥安全帽的作用。然后简要介绍ANSYS的建模方案以及网格划分和自由度约束情况,通过对安全帽的ANSYS有限元分析,得出安全帽的变形和应变图,并通过分析安全帽从最低端到顶端的变形和应变情况,指出安全帽在撞击过程中的能力吸收规律,根据分析数据提出建立双层安全帽帽壳的改进方案,并再次通过有限元分析得出变形和应变图,验证了双层安全帽帽壳在缓冲方面更有效果,这种分析结果可以为安全帽帽壳的设计提供参考。     

智能防触电安全帽系统的设计

设计了一种智能防触电安全工作帽系统。在智能防触电安全帽外侧的不同方位上,加装若干感应探头,可探测各个方向场强,使佩戴者能实时了解头部周围电场强弱变化。根据设定,可以发出报警、提示信号。采用了zigbee芯片CC2430无线数据传输模块通讯,具有多点对多点的快速组网功能。每个安全帽都成为一个节点,可与后台安全监督基站通信。各个佩戴者之间可以相互提醒,后台安全监督基站能及时全面督查,为在高压环境下工作人员提供多重安全防护。     

改性涂料安全帽降温性能及热舒适的优越性分析

为探究高温户外作业下改性涂料安全帽在我国不同地区的隔热降温效果差异,本文采用Fluent数值仿真技术结合我国4个不同地区(北京、广州、南京、西藏)的太阳辐射特性,对比研究了改性安全帽和普通安全帽的降温性能及热舒适性差异。结果表明：改性安全帽相比普通安全帽可使帽体表面温度降低10℃左右,同时帽内外部温差降低3～4℃,说明改性安全帽能够有效降低太阳辐射得热;对于4个不同地区,改性安全帽相比普通安全帽的帽内温度可降低5～7℃,并且当太阳辐射量大于1 200 W/m²时,改性安全帽的降温性能愈发显著。进一步研究发现,相比佩戴普通安全帽,佩戴改性安全帽可使人体TEQ指数降低7.6%～9.6%,说明佩戴改性安全帽能够扩大作业者可从事体力劳动的工作范围,可提高户外安全帽佩戴者的热舒适性。     

高温矿井多孔介质相变蓄热降温研究及设计

为了解决机械通风难以满足高温矿井降温需求的问题,提出由石蜡和膨胀石墨构成多孔介质相变蓄热模块来达到巷道降温效果的方法,基于Fluent模拟软件,对通风和相变蓄热联合降温多条件下巷道温度场进行数值模拟,确定相变蓄热模块的设计参数,最后对掘进巷道热环境进行模拟研究和方案设计。研究结果表明：相比于仅通风降温,联合降温效果明显;采用双侧布置相变模块降温效果明显优于单侧布置工况;随着风速逐渐递增,降温效果下降,且降温幅度减小;模块厚度分别为100,200 mm时降温效果基本一致,厚度300 mm时,巷道温度明显升高。     

送风滤尘安全帽新设计

本文介绍的新型送风滤尘安全帽,针对粉尘带有静电和磁性的特点,利用电磁原理,采用带电的3层永磁板来吸附粉尘、同时采用防尘过滤棉、送风扇、排气扇等辅助设备来送风换气,从而达到安全帽内空气清洁,使用方便舒适的效果。为今后安全帽设计更加人性化提供一些参考,为尘肺病的预防做出一些贡献。     

人员安全帽佩戴轻量化检测方法研究

为有效减小安全帽检测算法的计算复杂度,并提高算法对于小目标的检测精度,提出一种基于Pytorch深度学习框架的轻量化安全帽检测模型。使用轻量化网络设计减小模型的计算量;设计可变形双向聚合网络提高模型对检测对象尺度和形状多样性的适应能力,优化对小目标的检测效果;通过网络收集的施工现场图像验证安全帽检测算法的检测效果。与已有安全帽检测算法相比,该方法检测精度有明显提高、模型参数量显著下降,并以137帧/s的速度运行。可变形双向聚合网络利用深层语义特征和浅层细节特征,并自适应调整感受野,可以适应不同形状和尺寸的检测对象,提高检测精度。     

降温背心人体降温效果评价

本文目的是评价降温背心的降温效果。通过对3名成年人在不同环境条件下,分别穿着降温背心和普通服装,测量人员胸部、上肢、下肢和直肠温度的变化,同时监测心率、呼吸和出汗量等,得出环境温度越高,降温背心的降温效果越明显;体形胖的人耐热能力相对差;耐热与出汗量密切相关等结论,并指出降温背心的降温效果显著,能够满足高温岗位的需要。     

矿用降温服的研制及热舒适性研究

矿用降温服的研制与应用对于解决矿山人员的防暑降温具有重要意义。本文介绍了矿用降温服的工作原理及设计方案,并对矿用降温服的热舒适性进行理论研究和现场试验。结果表明:矿用降温服所采用蓄冷材料的相变温度为-4.6℃,相变潜热为255.1J/g。该矿用降温服具有良好的降温效果和热舒性。     

计算机模拟技术在防火设计中的应用

介绍了建筑防火设计的现状及发展趋势,特别提到计算机模拟技术在建筑工程防火性能化设计中的重要性,并且应用CFD系列防火软件中的FDS软件对室内火灾的特征进行了模拟与描述,体现了计算机模拟技术在建筑防火设计中应用的优越性与实效性。     

用于含油污水处理的动态水力旋流器性能优化研究

动态旋流器在含油污水处理中具有广阔的应用前景.分析了影响动态旋流器性能的主要结构参数,研究了旋转栅、长径比及溢流嘴对性能的影响规律.同时,基于一种典型的动态液-液旋流器结构,利用CFD技术对其进行了数值模拟研究,分析了不同工艺参数包括进口流量、分流比及转速对旋流器分离性能的影响规律.     

汽车制动性动态测试装置设计及仿真分析

分析了汽车制动系统的技术要求和制动性能检测指标,及现有的制动性能检测方法和检测设备存在的问题,然后提出了动态检测系统的设计构想,并在理论上建立了汽车在该系统下制动时的动力学模型,用Matlab对该模型进行仿真,进一步说明在进行汽车制动性能检测时应检测汽车的动态轴重而非静态轴重,为汽车制动性能检测提供充分的理论依据。     

一种新型热管固体除湿系统的设计与应用分析

目前的除湿系统大多单一,除湿效率不高,能源的利用率也相对较低。研究了一种热管与吸收式制冷的新型固体吸附除湿系统,提高了除湿效率和能源利用率。采用吸收式制冷对除湿过程中产生的吸附热进行降温,从而有效地提高吸附剂的除湿效率。吸收式制冷利用工厂余热和废热等低品位热源,对能源的利用范围很广。设计的系统是一种传热效率高、节能、除湿效率高的新型固体吸附除湿系统。     

某地铁多层车站的防排烟系统设计及模拟研究

在分析地铁车站火灾烟控和乘客疏散要求的基础上,分析了地铁防排烟设计的基本思路和模式,结合某多层结构地下车站,给出了通风排烟系统的设计方案。利用模拟仿真的方法对通风排烟系统火灾事故情况下的运行效果进行了验证评估。计算表明,隧道烟控流速、楼扶梯开口流速、可用安全疏散时间等指标均可达到规范的要求。提出的设计方案和事故运行模式可提供作为一种地下车站通风排烟系统设计的模式。     

新型重力热管换热性能的研究

对一种新型重力热管进行可视化实验,观察热管工作时的最佳流型,并记录此流型下的工况参数。实验表明,重复实验结果数据基本吻合。并且对管内速度场进行数值模拟研究,通过分析模拟出的速度矢量图,建立本文结构冷凝段的数学模型。