服裝轟燃實(shí)驗(yàn)冷卻階段表面溫度研究.pdf

1、熱防護(hù)服常用于保護(hù)相關(guān)人員在具有閃火危險(xiǎn)的區(qū)域進(jìn)行工作，但是熱防護(hù)服在脫離閃火危險(xiǎn)后，其表面溫度依然處于一個(gè)較高的水平，并通過熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射等經(jīng)由織物、衣下空氣層傳熱至人體，使人體的表面溫度在燃燒結(jié)束后的一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)升高并使皮膚發(fā)生燒傷。
　　本文基于燃燒假人轟燃實(shí)驗(yàn)，依據(jù)熱防護(hù)服裝在閃火中的熱蓄積理論，以閃火熄滅后的服裝表面溫度為主要切入點(diǎn)，研究了服裝表面溫度與服裝整體熱防護(hù)性能、假人體表溫度之間的關(guān)系，以及服裝表面溫

2、度和假人體表溫度的影響因素。在此基礎(chǔ)上，探索了“服裝—人體”的傳熱機(jī)制，而后建立并優(yōu)化了“服裝—人體”的傳熱經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>　　利用著裝燃燒假人試驗(yàn)后皮膚燒傷面積百分比評(píng)價(jià)服裝整體的熱防護(hù)性能，并使用SPSS對(duì)其與服裝表面溫度、假人體表溫度進(jìn)行了相關(guān)性的分析，結(jié)果表明了服裝以及假人體表溫度越高，皮膚燒傷面積百分比越大，服裝整體熱防護(hù)性能越差，反之，服裝整體的熱防護(hù)性能越好。
　　使用SPSS對(duì)服裝表面溫度與假人體表初始溫度以及最

3、高溫度進(jìn)行了相關(guān)性的檢驗(yàn)，結(jié)果表明：服裝表面溫度與假人體表初始溫度以及最高溫度都有著顯著的相關(guān)性，但是服裝表面溫度與假人體表最高溫度的相關(guān)性系數(shù)更大，揭示了服裝表面的高溫對(duì)假人后續(xù)的溫度變化有著重要影響。
　　利用控制變量法對(duì)著裝燃燒假人進(jìn)行了不同服裝屬性、面料屬性、人體屬性以及環(huán)境屬性對(duì)服裝表面溫度的影響研究。測(cè)試表明，衣下間隙在服裝屬性中起到了至關(guān)重要的作用：服裝整體的衣下間隙越小，服裝的表面溫度越高，而這種較小的衣下間隙帶來

4、服裝表面的高溫會(huì)使熱傳遞的作用更加明顯，使得假人體表溫度大幅上升。與此同時(shí)，增加燃燒時(shí)間、穿著使用較小克重及厚度的織物制成的服裝會(huì)導(dǎo)致服裝表面溫度升高，而采取躲避火焰的姿態(tài)以及通過旋轉(zhuǎn)使整體均勻受熱會(huì)降低服裝的表面溫度。
　　利用牛頓冷卻定律，得到了服裝表面溫度變化的通解，然后使用軟件擬合得到其特解：T=Ce-kt+Tamb。在對(duì)傳熱模型進(jìn)行探索時(shí)，首先采用了只考慮熱傳導(dǎo)對(duì)“服裝—人體”的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行探索。通過對(duì)服裝以及假人體表溫

5、度的分析，表明了假人在燃燒結(jié)束后存在對(duì)外界的放熱，并根據(jù)假人體表達(dá)到最高溫度時(shí)假人獲得能量平衡的特性，得到了假人對(duì)外界放熱的熱流密度，在此基礎(chǔ)上建立了“服裝—人體”傳熱經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^服裝表面溫度以及衣下間隙得到了假人體表溫度關(guān)于時(shí)間的關(guān)系。在經(jīng)過與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析之后，對(duì)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)施了優(yōu)化，加入了熱輻射傳熱及邊界條件，最后得到的假人體表溫度與時(shí)間的關(guān)系為:此處公式省略
　　綜上所述，服裝表面溫度、織物厚度、衣下間隙、假人體表