附加相變材料的消防服熱性能研究.pdf

1、在消防救援中，消防員依靠消防服提供充分的保護以應(yīng)對火災(zāi)現(xiàn)場各種各樣的危險環(huán)境。在過去的幾十年里，消防服已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)進步，其熱防護性能及舒適性一直是研究的重點。傳統(tǒng)的消防服能否提供有效的熱防護性能，保證消防員的職業(yè)健康與安全，是關(guān)系到國家安全發(fā)展的重要課題。在消防服中添加相變材料是一項具有發(fā)展前景的新技術(shù)，研究表明，該方法能夠有效提高消防服的熱防護性能。
　　相變材料是一種新型智能調(diào)溫材料，能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化，發(fā)生可

2、逆相態(tài)改變，伴隨相態(tài)轉(zhuǎn)變吸收或放出熱量進而實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的作用。為了進一步探索該項技術(shù)，本文重點研究添加了相變材料的消防服試樣的熱性能。選取固態(tài)相變材料，將相變層置于消防服舒適層和隔熱層之間構(gòu)成隔熱內(nèi)襯的形式，與外層和防水透汽層共同構(gòu)成消防服測試試樣。改變試樣暴露的熱通量和持續(xù)時間，熱通量分別設(shè)置了2.5 kW/m2、10 kW/m2和20 kW/m2近似模擬二、三、四熱等級，獲知因相變材料的附加而引起的消防服額外熱性能的變化。在實驗測試

3、和前人對消防服傳熱模型研究的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了一個添加了相變影響因素的有限差分法理論傳熱模型，并將所得實驗數(shù)據(jù)與所建立的傳熱模型進行驗證和分析。
　　實驗結(jié)果顯示含有相變材料的試樣其總體溫度低于不含相變材料的試樣。附加了相變材料的消防服在低熱流輻射下，其相變潛熱的影響要比高熱流輻射下更加明顯。尤其在中強熱流下，由于相變材料的添加可使消防服整體降低8.5℃，且相變層的潛熱吸收占總熱能吸收的30％，表明添加了相變材料后，消防服每單位質(zhì)量可以