工位空调非均匀热环境人体热感觉评价研究

发布时间：2017-07-31 07:25

  本文关键词：工位空调非均匀热环境人体热感觉评价研究

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【摘要】：随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对周围环境的热舒适要求也越来越高。与传统空调相比,工位空调改善了使用者的热舒适性,提高了送风有效性,从而达到节能的目的。但其营造了一种非均匀的热环境,目前非均匀环境下人体热反应规律尚不明确,还没有成熟的评价指标。因此,建立非均匀环境下人体热感觉预测模型就显得尤其重要。本文利用“工位送风局部刺激人体热反应实验”的实验数据,首先分析人体在工位空调非均匀环境下热感觉变化规律,建立了基于环境参数的人体热感觉评价模型。然后分析了非均匀环境头部刺激过程中人体皮肤温度的变化规律,通过回归分析的方法得到了非均匀环境下皮肤温度与人体热感觉的关系,给出了头部刺激非均匀环境下人体处于中性状态时皮肤温度范围。最后指出了热感觉评价模型在工位空调控制系统中的应用,给出了非均匀环境下人体舒适状态时的环境参数调控范围。等效温度指标将影响人体热感觉的空气温度、风速、平均辐射温度、服装热阻等参数综合为一个指标,因此本文在研究环境参数预测人体热感觉的过程中利用了等效温度指标,简化了环境参数的数量。通过对工位空调非均匀环境下局部等效温度进行加权平均得到了人体的整体等效温度。建立了等效温度与热感觉的关系,从而得到了非均匀环境系下人体舒适状态的等效温度舒适区。对工位空调头部刺激非均匀热环境下皮肤温度与热感觉的分析分为非稳态阶段和稳态阶段。利用偏相关分析发现头部刺激非均匀环境非稳态阶段,脸部皮肤温度及其变化率与人体的整体热感觉密切相关,通过线性回归得到了非稳态阶段人体整体热感觉与脸部皮肤温度及其变化率的线性关系式。对比利用手背和手指皮肤温度评价人体整体热感觉发现,局部刺激非稳态阶段脸部对整体热感觉的解释能力最大。头部刺激稳态阶段人体平均皮肤温度可以作为一个合理、有效的人体热感觉的生理评价指标。此外,脸部和手部皮肤温度对人体的整体热感觉也有一定的解释作用。在所建模型的基础上,提出了一种空调控制策略,构架了背景温度、刺激温度和刺激风速与整体热感觉的四维模型关系图。从定性的角度分析了前三者与整体热感觉的变化关系,确定了工位空调非均匀环境下人体处于舒适区时的环境参数的调控范围。
【关键词】：非均匀环境 热感觉 等效温度 皮肤温度 空气调节
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-19
• 1.1 研究背景和意义7-8
• 1.1.1 研究背景7-8
• 1.1.2 研究的应用价值及意义8
• 1.2 国内外研究概况及发展趋势8-16
• 1.2.1 人与热环境8-10
• 1.2.2 热感觉与环境参数的关系10-14
• 1.2.3 热感觉与皮肤温度的研究14-16
• 1.3 研究课题的提出16-19
• 1.3.1 存在的问题16-17
• 1.3.2 本文主要研究内容17-18
• 1.3.3 课题研究技术路线18-19
• 2 基于环境参数的人体热感觉评价模型19-39
• 2.1 等效温度概述19-20
• 2.2 非均匀热环境等效温度计算方法20-29
• 2.2.1 显热换热量测量方法20-22
• 2.2.2 工位送风局部刺激人体热反应实验22-23
• 2.2.3 工位送风非均匀热环境等效温度计算23-29
• 2.3 工位送风非均匀热环境人体热反应分析29-35
• 2.3.1 局部热感觉和整体热感觉变化规律29-30
• 2.3.2 局部和整体等效温度变化规律30-34
• 2.3.3 热感觉与等效温度值的关系34-35
• 2.4 工位送风非均匀热环境等效温度热舒适区35-38
• 2.5 本章小结38-39
• 3 工位送风头部刺激非均匀热环境皮肤温度与热感觉关系39-62
• 3.1 人体平均皮肤温度计算方法39-40
• 3.2 皮肤温度随时间变化规律40-44
• 3.3 工位送风非均匀环境皮肤温度与热感觉分析方法44-46
• 3.4 非稳态阶段热感觉与皮肤温度的关系46-53
• 3.4.1 整体热感觉与脸部皮肤温度关系46-48
• 3.4.2 整体热感觉与手部皮肤温度关系48-51
• 3.4.3 头部热感觉与脸部皮肤温度关系51-53
• 3.5 稳态阶段热感觉与皮肤温度关系53-61
• 3.6 本章小结61-62
• 4 局部刺激非均匀环境人体热感觉评价模型分析及讨论62-72
• 4.1 热感觉评价模型验证62-66
• 4.2 热感觉评价模型的分析66-69
• 4.3 工位空调控制系统中热感觉评价模型的应用69-71
• 4.4 本章小结71-72
• 5 结论72-74
• 参考文献74-78
• 附录78-82
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况82-83
• 致谢83-84

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5 陈，

本文编号：598056