相变服装动态热舒适性评价模型研究

论文摘要

相变材料在相变过程中能吸收或释放大量的相变潜热,而自身温度几乎不变。将其制备成相变微胶囊嵌入到织物中,可以制成具有良好热舒适性的蓄能调温服装。目前市场上有多种相变服装,但其热舒适性还没有一个评价标准。因而,建立相变服装热舒适性评价模型体系,发展相变服装设计CAD系统,对帮助相变服装设计和消费者选购具有重要的参考价值和应用意义。本文在国内外文献报道的基础上,本着‘以人为本’的思想,初步建立和发展起来了一套相变服装动态热舒适性评价模型体系。主要工作内容有:（1）联立人体模型、服装-环境热湿传递模型和动态热感觉模型,发展一个人体-相变服装-环境的动态热舒适性模型评价体系。将同等环境条件下的模型模拟结果与国外论文中的实验结果进行对比,验证了所建模型评价体系的可行性和精度;用该评价体系模拟和对比了人体穿不同含量相变材料的服装与穿普通服装的热舒适性。（2）在动态热舒适性评价方法上,引入模糊推理方法,初步建立了一个新的人体着装动态热感觉评价模型。本文的主要结论是:（1）有别于传统的人体热舒适性评价方法,本文建立的人体-相变服装-环境的动态热舒适性评价模型体系,能够从服装的基本单位如纤维、相变微胶囊物性、含量等考虑起,可以通过模型的运行研究这些基本量的变化对人体热舒适性的影响。经过验证,模型具有满意的精度;模拟和对比结果表明:人体穿相变服装比穿普通服装的舒适性效果要好,而且,在一定范围内,相变材料含量越多,人体感觉越舒适。（2）引入模糊推理的方法进一步丰富和发展了动态热舒适性评价模型体系,能够预测出合理的动态热感觉变化趋势。本论文得到了国家自然科学基金（No.50706017）、南京航空航天大学基本科研业务费专项科研项目（NS2010009）资助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 热舒适性研究的方法
• 1.3 人体模型的研究进展
• 1.4 相变服装模型的发展
• 1.5 热感觉模型的发展
• 1.6 本文研究内容
• 第二章 人体热舒适性评价模型体系
• 2.1 智能服装设计CAD 系统的整体设计思想
• 2.2 相变服装热功能CAD 系统中的数学模型
• 2.3 本章小结
• 第三章 相变服装动态热舒适性评价的数值模拟
• 3.1 人体热调节模型
• 3.1.1 被动系统
• 3.1.2 控制系统
• 3.2 相变服装热、湿传输系统的数学模型
• 3.3 服装边界条件
• 3.4 动态热感觉（DTS）模型
• 3.5 模型验证及预测
• 3.5.1 人体－相变服装－环境系统模型验证
• 3.5.2 热感觉模型验证
• 3.5.3 模型预测
• 3.6 结论及本章小结
• 3.6.1 结论
• 3.6.2 小结
• 第四章 引入模糊推理方法的热舒适性评价
• 4.1 模糊推理的人体着装热感觉的设计方案
• 4.1.1 模糊推理的设计步骤
• 4.1.2 模糊推理的人体着装热感觉模型设计流程图
• 4.2 对比及验证模糊规则
• 4.2.1 模型验证
• 4.2.2 模型预测
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学习期间的研究成果及发表的学术论文