针对有热源情况下大空间厂房内两种送风方式的对比研究

通过数值模拟的方法对比研究机械通风(mechanical ventilation,MV)与自然通风(natural ventilation,NV)有室内发热源的情况下,室内热环境的动态变化特征。结果表明,在有热源情况下,室内房间会在高度方向形成明显的热力分层现象,从而导致工作台位置温度较高,降低人体热舒适性。MV和NV房间内,靠近进风百叶位置处的热环境明显优于室内其他位置的热环境。另外,无论是机械通风还是自然通风,在室内局部位置均存在气流死角,导致局部环境恶化,温度过高,不利于设备散热。

寒冷地区体育馆不同运动强度下的人体热舒适实验研究

运动人体的热感觉会受到地区、气候、运动状态、代谢率等多方面因素影响。按照代谢率将运动强度分为低、中、高三级,并对应具体运动类型。选取寒冷地区北京市某高校体育馆进行实验,过程中监测环境参数并记录受试者的生理参数、主观感觉。分析不同运动强度下的人体热感知特点与影响因素。结果表明:运动强度升高,运动人体的皮肤温度降低,心率和代谢率升高,热感觉更强烈,适应运动状态需要的时间更长。低强度运动下热感觉主要受环境温度和皮肤温度的影响。利用主成分分析法建立热感觉和热环境参数的回归模型,根据模型看出,低强度运动热感觉受环境参数影响较大,影响因子分别达到了0.557、0.840和0.419,中高强度运动热感觉受湿度影响较小,影响因子不超过0.1,建议实测场馆在运行不同运动强度的项目时进行分区域精细化调控。比较被试者实测热感觉与PMV值,发现代谢率越高的运动,二者偏差越大。比较男女性受试者的主观投票,发现男性受试者的热感觉和热舒适投票值的变化范围大于女性,男性更容易感觉到“热”。

基于营造及评价非均匀热环境目标的人体对流换热系数研究

为了精确评价非均匀热环境下人体热舒适性以营造低碳健康建筑环境,需要了解各方向气流下人体局部对流换热系数。本文基于实测实验及CFD模拟,对水平及竖直方向气流对人体局部对流换热系数的影响进行了研究,得到了人体各部位对流换热系数的计算模型,分析了各方向气流对人体对流换热系数的影响机制。结果显示:水平气流工况下的人体整体对流换热系数大于竖直气流工况;位于肢体末端的手部、小臂、脚部的对流换热系数较大;处于人体中心部位的腰腹部和背部的对流换热系数较小,且受不同方向气流影响较小。

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施。通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议。

室内热环境参数对人体火用损的影响研究

从热力学角度探讨了室内热环境对人体火用损的影响,提出了人体火用及人体火用损的定义,并确定了人体火用计算的基准点.然后以冬季典型办公房间为研究对象,定量分析了室内热环境参数对人体火用损的影响,发现当空气相对湿度为10%~50%时,室内空气温度和室内平均辐射温度的变化对人体火用损影响较大,而当室内空气温度和室内平均辐射温度均小于20℃时,室内空气相对湿度的变化对人体火用损影响较小.

低气压环境下人体新陈代谢变化规律的实验研究

低气压环境对人体新陈代谢率会产生一定的影响,并进而影响人体的热舒适性.对低气压环境中不同温度以及不同活动水平下的人体新陈代谢率进行实验研究.实验表明,不同活动水平下人体新陈代谢率在本实验模拟的大气压力范围内（1-0.8atm）均随大气压力降低呈线性增加;在20-30℃温度范围内,新陈代谢与环境温度的关系曲线呈倒U型;高等活动水平下人体代谢率受大气压力影响更为显著;对新陈代谢率的影响程度：运动状态〉温度〉压力.

车站高大空间空调系统气流组织与热舒适性分析

兼顾人体热舒适和建筑节能的要求,对目前车站高大空间空调气流组织的数值模拟研究报道进行对比分析。分析结果显示,人们对高大空间建筑室内热舒适要求高于居住建筑和办公建筑;从满足人体热舒适角度出发,空调送风加地板辐射供冷方案适于夏季满员工况,地板辐射供热加空调加湿方案适用于冬季满员工况;高大空间的空调系统适宜采用上送上回的送风方式,其温度场和速度场均优于上送下回的空调送风方式;在高大空间内设置分层空调系统将在一定程度上降低空调能耗,且分层空调中送风速度对分层界面的位置影响较大,送风温差对高大空间分层空调的温度分布和流场分布有较大影响。

西安北客站候车大厅夏季热环境调查研究

采用实地测量与主观问卷调查相结合的方法对西安北客站候车大厅的热环境状况进行了调查。对实测数据及调查问卷进行统计分析,得出室内平均空气温度为26.23℃,略低于《铁路旅客车站设计规范》中的推荐设计温度;热中性温度与期望温度基本相等,分别为26.3℃和26.5℃;大部分乘客对候车大厅内的热环境表示满意,80%的人可接受的温度范围为24.6~27.5℃。实测与调查的结果表明,西安北客站候车大厅热环境较为舒适,但是夏季空调运行有很大的节能潜力。

热环境与热健康的分类探讨

从人体健康性的角度引入了"热健康"、"热的亚健康"和"热不健康"三个概念,并以人体热舒适和热健康为出发点,参考ASHRAE标准的七级热感觉标度,将热环境分为4类(共7级),给出了热环境、热感觉、热调节区域、热调节方式以及人体状态和热健康状况的对应关系,分析了不同的热环境状况对人体热舒适和热健康的影响,并讨论了人体处于热舒适和热健康状态的最佳热环境。

体育馆运动人体热舒适性的改进模型与实验调查

体育馆空调环境不仅会影响人体的运动效果、运动成绩,对于体育馆空调节能也有重要意义。相比于运动人员的热舒适性,传统的空调设计往往更多地关注观众的热舒适性。运动人体具有新陈代谢率大,衣着少,排汗量大以及呼吸急促的特点,传统的基于Fanger模型的人体热舒适性评价指标难以准确预测运动人体的热舒适性。本文针对运动人体提出了衣着覆盖率的概念,对Fanger模型中的辐射、体表扩散的模型进行适当的修正,并探讨了修正模型与Fanger模型计算结果差异。同时,采用环境测试仪和问卷调查对某高校体育馆内篮球训练类、健美操训练类和羽毛球健身类运动人体进行了大量实验调查,并将实验结果与两种模型计算结果进行对比和偏差分析,研究结果表明,修改模型PMV计算结果低于Fanger模型且更接近实测结果,这表明对于运动人体,适宜的场馆环境温度可以比采用Fanger模型得到的传统的空调温度更高,对于空调节能具有重要意义。

温度突变环境下人体平均温度变化及热感觉预测

分析了利用Gagge教授“两节点模型”求解人体平均温度的方法,然后根据人体与环境间热交换的平衡建立了一个简单的人体温度调节模型——“一节点模型”,避免了求解人体平均温度时所需要的复杂计算,该模型不但减少了计算求解的工作量,而且结果与“两节点模型”间有着很好的一致性;作为实际应用,利用该模型制作了温度突变环境下人体温度求解表格及曲线,总结了在该环境下人体温度变化规律,从而找到了热感觉指标TSENS在温度突变环境下的实用途径。

通风、空调设计中的CFD技术

阐述了CFD(计算流体动力学)技术在通风、空调设计中的应用情况,说明了其使用步骤、方法,提出了CFD应用方面存在的问题及今后发展前景。

人体着装传热传质过程研究进展

着装是影响人体热环境和舒适性的重要因素之一。文章主要介绍着装隔热热阻、水蒸气热阻的几种计算模型 ,分析各种模型的特点和适用条件 ,并对未来着装热模型的发展提出了展望。

基于多元生理参数的人体热舒适程度自动检测方法综述

为了提高人体热舒适程度自动检测能力,提出基于多元生理参数的人体热舒适程度自动检测方法。以心率HR、最大摄氧量VO2max、氧脉搏O2P等生理参数作为人体热舒适程度自动检测的多元指标体系,建立人体热舒适程度自动检测的多元生理参数回归分析模型,结合样本统计分析方法对人体热舒适程度进行分析,实现人体热舒适程度自动检测和优化。仿真结果表明,采用该方法进行人体热舒适程度自动检测的准确性较高,对生理参数的评估性能较好,有效指导了人体运动训练。

基于分析法的夏季老年人群热舒适性研究

通过对夏季建筑环境中人体能量平衡和熵平衡分析建立了人体平衡模型,以理论分析为手段,对不同年龄段人的输入率、输出率、储存率和耗散率进行了比较分析;同时,对人体的耗散率和PMV指标进行了对比分析,结果表明耗散率指标可以用来评价人体热舒适性,并且在某些场合比PMV指标更符合人的热舒适性感觉;通过理论计算与调研结果对比分析,得出在夏季,针对51岁以上老人群体空调房间的设定温度在27℃左右,老人舒适感最佳。

辐射供冷空调系统下的人体热舒适性研究

为了深入研究辐射供冷空调系统下的人体热舒适性,对辐射供冷空调系统的传热机理进行了分析,合理简化了人体热平衡方程,获得了人体显热散热量、辐射对流散热量比与热舒适性的关系。实验及数值模拟结果表明:在辐射供冷空调系统下,人体热舒适性指标(PMV)与人体显热散热量之间具有较好的线性关系,利用该线性关系,可从人体热平衡的角度直接对人体热舒适性进行评价;人体辐射对流散热量比与热舒适性指标之间没有明显的相关关系,即人体辐射对流散热量比对热舒适性没有影响。因此,在保证人体热舒适性的基础上,可以通过提高人体辐射对流散热量比,即使辐射供冷空调系统具有较大的辐射末端面积、较低的辐射末端温度或较高的送风温度,从而达到建筑节能的效果。此项研究可为辐射供冷空调系统的热舒适性评价及系统设计提供参考。

着装舒适性模型及CFD模拟方法

从服装功能性产品设计需求出发,介绍了CFD技术在人体生理模型、着装舒适性模型及评价方面的研究进展,并给出了用CFD建立服装舒适性模型的实例,展望了CFD技术在服装舒适性研究领域的应用前景。

超轻相变降温服的优化设计与热舒适评价

为了解决临时外出、室内巡检、夏季停电等常见生活场景下,短时间内人们的热舒适难以满足的问题,设计了一种质量小且蓄冷方便的相变降温服:首先根据人体接触热舒适理论并考虑安全、经济等因素,提出了降温服中相变材料的选取原则;然后基于热舒适理论和热平衡理论建立了相变材料最小充注量的确定方法;最后通过实验对室外行走、室内静坐、室内行走3种工况下人体皮肤温度变化及热舒适情况进行测试。结果表明,人体皮肤平均温度在室外行走、室内静坐、室内行走工况下分别下降1.35、1.10、1.78℃,测试者均未产生过冷、过热等不适的感觉,该相变降温服在不同工况均可提供良好的降温效果。

人体热湿交换的数值模拟模型

考虑到人体形状对热湿交换过程的直接影响 ,文中用真人扫描得到的三维非结构化网格构造了一个人体几何模型 ,该数值人体模型更接近于真实的人 利用Gagge 2 node(热核core和皮肤skin两点 )热生理模型来描述皮肤表面每一个细胞与外界环境的热调节过程 ,得到皮肤和外界环境的动态的温度和湿度分布 。

着装人体局部热舒适性研究与发展现状

为进一步丰富和发展着装人体局部热舒适性的研究方法及手段,文章通过回顾服装热舒适性研究的发展历程,阐述了服装局部热传递的机理,从物理学、生理学和心理学角度出发,综述了着装人体局部热舒适性常见的主、客观评价方法,并详细论述了人体、服装、外界环境和衣下空气层这四大因素对着装人体局部热舒适性的影响情况,最后提出了修正局部动态热阻公式将有利于完善着装人体局部热舒适性的评价,增加对衣下非均匀空气层的研究对着装人体局部热舒适性具有重要意义,研制适用于局部热舒适性测试的新型服装微气候仪将会具有良好的发展前景。