熱防護(hù)服裝熱傳遞數(shù)學(xué)建模及參數(shù)決定反問題.pdf

1、運(yùn)用數(shù)學(xué)或科學(xué)的方法研究熱防護(hù)服裝，旨在揭示熱防護(hù)織物內(nèi)部的熱傳遞規(guī)律，為熱防護(hù)服裝的研發(fā)提供科學(xué)參考.熱防護(hù)服裝是應(yīng)用最廣泛的特種防護(hù)服裝，目前關(guān)于更多熱防護(hù)服裝的設(shè)計(jì)集中在熱防護(hù)性能測定、建立熱防護(hù)服裝內(nèi)部傳熱模型、發(fā)展測定熱防護(hù)性能的試驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)裝置和熱防護(hù)服裝舒適性評價等.合理地評價熱防護(hù)服裝的熱防護(hù)性能對減少工作人員皮膚損傷具有重要意義.本文主要是對單層熱防護(hù)服裝熱傳遞模型進(jìn)行介紹，此外，通過對空氣層和皮膚層的熱傳遞數(shù)學(xué)模型

2、及燒傷評價模型等的研究，結(jié)合燒傷準(zhǔn)則提出了相關(guān)反問題.
　　主要內(nèi)容如下:
　　第一章，介紹了熱防護(hù)服裝的研究背景和意義、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并且對本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了簡要描述.
　　第二章，介紹了熱防護(hù)服裝的熱傳遞模型建立過程，研究了熱防護(hù)織物在高溫條件下熱傳導(dǎo)和熱輻射傳熱機(jī)制的作用，引入了用實(shí)驗(yàn)法確定的織物Nomex的熱傳導(dǎo)系數(shù)、單位體積熱容量系數(shù)隨溫度變化的經(jīng)驗(yàn)公式，分析了織物與熱源之間的熱交換邊界條件，最終

3、確立了熱防護(hù)織物的熱傳遞模型,并且給出了數(shù)值分析和計(jì)算，通過數(shù)值結(jié)果和已有實(shí)驗(yàn)論證的模型作比較，證明了提出模型的合理性.
　　第三章，在前面提出的熱防護(hù)服裝的熱傳遞數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合空氣層模型和皮膚模型，構(gòu)成“熱防護(hù)服裝-空氣-皮膚”完整的系統(tǒng).這部分完整的給出了織物和皮膚之間空氣層的模型以及表皮、真皮、皮下組織的熱傳遞數(shù)學(xué)模型，并且對整個系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值離散，給出了正問題的計(jì)算結(jié)果.
　　第四章，對于熱防護(hù)服裝而言，設(shè)計(jì)

4、反問題的目標(biāo)就是在盡量減少甚至不產(chǎn)生熱損傷的情況下，決定系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù).基于第三章“熱防護(hù)服裝-空氣層-環(huán)境”系統(tǒng)正問題模型的分析，將目標(biāo)點(diǎn)設(shè)在基底層（表皮和真皮的接觸面），以保證基底層未達(dá)到二級燒傷為目標(biāo)，給出了熱防護(hù)服設(shè)計(jì)反問題的一種合理提法，并數(shù)值求解了相應(yīng)的反問題.
　　第五章，介紹了在反演一類拋物型方程初始值的過程中，為了求解極小化泛函，結(jié)合伴隨變分引入一種變形TV正則化的方法.文中對極小目標(biāo)泛函的存在唯一性和穩(wěn)定性進(jìn)行