矿用通风服衣内空间气流分配数值模拟研究

为提高矿用通风服的降温性能,探究矿用通风服衣内空间气流分配及不同管路结构对降温效果的影响,首先结合人体着装通风服在静止状态下的结构特征,建立3种不同管路结构的三维物理模型;然后运用数值模拟方法分析人体-通风服衣内空间气体流动变化机制与温度分布特征及衣内微环境温度分布特征,以判断通风服降温效果。结果表明:人体分别着3种矿用通风服时所形成的人体-通风服间的衣内微环境气流分配均匀性为横向型优于螺旋型、纵向型,而微环境气流总风量为螺旋型大于纵向型、横向型;针对管路结构而言,交叉的管路结构在很大程度上影响气流的利用率,螺旋型只有单支通气管,气流随着管路的弯曲沿程流动,减少气流在管路中的局部阻力,同时也提高气流利用率,螺旋型是管路结构的最优选择。微环境内部总风量影响服装降温效果,3种矿用通风服的降温性能为螺旋型优于纵向型、横向型。

军用作训服衣内空间与热湿舒适性研究

为了评价结构优化方案对作训服穿着热湿舒适性的影响，采用3D虚拟试衣软件进行不同动作姿态下的虚拟着装试验，采用优选出的结构方案制作作训服，并对成衣进行热湿舒适性试验，其中包括测试人体大量运动时的皮肤温度、湿度和热、湿、闷、黏主观感受。该试验结果表明，椭圆袖裆、后背褶裥组合的结构优化方案使作训服肩背部位的受压面积最小，衣内空间最大，是最佳的作训服制作款式。成衣的测试结果表明，椭圆袖裆和后背褶裥的组合设计方案对人体从运动至大量出汗前阶段的皮肤温度、湿度调节有显著影响；采用针织面料形成的“开口”设计方案能明显减弱人体在大量运动状态下的热、湿、闷、黏感。该试验表明，插肩袖结构优化方案未明显改善作训服的穿着热湿舒适性；椭圆袖裆、后背褶裥及针织开口结构优化方案明显改善了作训服的穿着热湿舒适性；该方案既可行也可靠。

管路结构对矿用通风服微气候的影响研究

为了探明矿用通风服对着装人体的局部降温效果,揭示人体皮肤温度和通风服-衣内空间-人体构成的微系统内气候的变化特征,针对不同的通风服管路结构、通风量与人体劳动强度,采用仿真模拟法分析其对人体皮肤温度与微气候的影响特性。结果表明:横向型管路结构通风服降温效果比竖向型效果好;风量增加,竖向型通风服对人体皮肤温度的降温幅度比横向型好。2种通风服微系统内风速分布特性不同,横向型内正、背面相差很大,竖向型更均匀;风量对竖向型通风服微系统内温度的影响比横向型更明显,但横向型通风服微系统内平均温度更低。