【免费】相变防护服的数值研究1资源-CSDN文库

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文章编号"

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相变防护服的数值研究

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叶

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宏!张云鹏!葛新石

!中国科学技术大学热科学与能源工程系"安徽合肥

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#

摘要$利用简化传热模型!以皮肤表面温度为参考!研究了相变防护服在

* n

海水及

火场两种极端条件下的防护性能与相变材料的潜热"熔点及厚度的关系

’

研究发现相

变防护服在极端温度条件下具有良好的防护性能!可大大延长相关人员的作业时间#

所选相变材料的熔点和潜热对相变防护服的性能有重要影响!潜热大且熔点高的相

变材料的防护性能好#在重量允许的范围内相变防护服的性能随厚度的增加有明显

提高

’

关键词$相变材料#相变防护服#海水#火场

中图分类号$

WB1*1’!

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!!!

文献标识码$

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3

!

引言

固液相变材料是近年来获得广泛应用的一种贮能材料

’

它利用材料在相变时吸热或放

热来贮存或释放热能

%

1

&

!这种材料的能量贮存密度相对于显热贮热较高!所用装置简单’体

积小’设计灵活’不需要进行控制!因而使用方便

’

另外!相变过程近似恒温!可以控制体系的

温度

’

)*

世纪

0*

年代末!美国航空航天局#

(,B,

$空间研究所完成了一个项目

%

)

&

!该项目利

用相变胶囊编织成的纺织品具有温度调节功能!并申请了专利

’

该研究的最初目的是为了更

好地保护宇航员和珍贵设备!使其在太空热环坍的影响下温度不至于发生急剧变化

’

近几十

年来!各国研究人员先后采用多种工艺路线开发可调节温度的纺织品!已经取得了相当大的

进展

’

国内的研究起步较晚!目前离工业化生产还有很大距离

’

作者利用一种简化模型!以皮肤表面温度为参考!讨论了被动式相变防护服在低温海水

和火场两种极端条件下的防护性能与所选相变材料的熔点’相变温度’相变潜热及相变织物

厚度之间的关系

’

4

!

数理模型

为方便起见!将人体假想为一长圆柱体!忽略两端的传热!在该圆柱体的周壁上包覆相

变材料!即相变防护服!相变材料通常选用石蜡!这是由于石蜡具有很多的优点!如过冷度很

"

收稿日期$

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基金项目$国家自然科学基金#

"*#*)**I

$及安徽省自然科学基金#

*"*##*)*1

$资助项目

’

作者简介$叶宏!

1I0!

年生!博士(副教授

’

研究方向"工程热物理

’?/J46&

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万方数据

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