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5 m/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。     

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。