睡眠过程中不同被子组合的热阻

发布时间：2021-11-16 11:38

　　人体在睡眠过程中,被褥热阻对睡眠热舒适性的影响是不可忽略的.被褥热阻作为睡眠热舒适性方程中的一个重要变量,会受被子结构、材料、空气渗透率和被子组合层序等主观因素影响,同时也会受到睡眠环境中的风速、空气湿度、空气层间隙等客观因素的影响.本文通过分析被子覆盖层序、被子厚度以及被子之间存在的空气层厚度对满足睡眠保温性能的影响,提出3种计算模型,最终根据实际情况和理论知识基础,建立一种计算被褥热阻的数学模型,并根据该模型得出最有利于睡眠保温的被子组合层序. 

【文章来源】：湖南科技大学学报(自然科学版). 2020,35(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

被褥理想状态传热原理

图1 被褥理想状态传热原理图1中，假定人体皮肤表面与第一层被子接触良好，不存在空气间隙，即没有附加热阻，而相邻两被子之间存在空气层，空气层厚度视具体情况而定．人体散热量经皮肤表面通过最内层被子传递到中间空气层，空气层热量经最外层被子与空气侧发生对流、辐射传递到周围环境，那么热量在整个传递过程中就有这样一种关系，当人体皮肤表面温度和环境温度一定时，人体睡眠散热率q是不变的，经过每一层的热流密度也会相等，也就是说改变内外层被子顺序的保温效果一样．然而，当热流密度通过的不是平壁面而是半圆筒壁面，虽然总热流量恒定，但是不同半径处壁面表面积不同，热流密度也会不相同，故当被子顺序改变时，如蓬松的蚕丝纤维被子盖于外侧，棉纤维被子盖于内侧，改变两者的叠放顺序，有可能影响总热阻值，所以需要进一步分析．

与前面分析被褥理想状态串联热阻电路的原理相同，不同的是此处随着半径变化，壁面单位面积热流量并不相等．单层和两层被褥实际传热原理如图3和图4所示．选取生活中常见的几种被子材料，各种被子物理参数如表1所示．两种情况下最里面的部分是人体躯干，躯干与第一层被子分不完全接触和完全接触，当不完全接触时，存在一层空气间隙，否则无间隙，两层被子的情况则需要考虑被褥与被褥间还存在一层空气间隙，空气间隙都算入层数．图4 两层被褥实际传热原理

【参考文献】：
期刊论文
[1]低气压环境被服系统总热阻计算模型[J]. 张华玲,姚大军,洪诗尧.  土木建筑与环境工程. 2017(04)
[2]服装材料的保暖性与服装热阻之关系[J]. 李东平.  纺织学报. 1998(05)
[3]服装穿着层序与服装热阻之关系[J]. 李东平.  纺织学报. 1997(06)

博士论文
[1]基于人体生理参数的清醒和睡眠状态的热舒适研究[D]. 潘黎.上海交通大学 2012
[2]人体热舒适气候适应性研究[D]. 茅艳.西安建筑科技大学 2007



本文编号：3498811