轮船轮机员用新型智能化温控复合降温背心的试制及其降温效果评价

针对一代降温背心在环境温度40℃以上降温效果不明显的问题,分别对其温控系统主机的核心元件、蓄电池和降温服进行优化,制成新型降温背心——新型智能化温控复合降温背心,以减轻轮船轮机员作业时的热负荷。选择10名受试者在37、41和45℃的高温模拟环境下,穿着工作状态和非工作状态的新型智能化温控复合降温背心,测试并评价其降温效果。结果表明：新型智能化温控复合降温背心在40℃以上环境温度中仍有显著的降温效果,且在不同的试验环境温度中,受试者穿着工作状态的新型降温背心的各项生理指标均有显著和非常显著性的降低,主观舒适度评分也明显低于穿着非工作状态新型降温背心的评分(P<0.05),人体舒适度提高。该新型降温背心设计合理,能有效减少人体热应激,具有良好的降温效果。     

高温强辐射下相变降温背心的热调节作用客观测评

摘 要 在消防灭火、炼钢、冶金、玻璃熔制等高温强辐射环境中,作业人员易于遭受热应激的影响。本文研究了一款用于降低热应激的降温背心的热调节性能,通过模拟炼钢高温环境（32℃高温、1000W强辐射热）,采用暖体假人对降温背心的热调节性能进行了客观评价。在模拟的两轮炼钢作业中,假人各个部位的皮肤温度高低排序为：T头颈>T非覆盖部位>T腹臀>T胸背。实验结束时,假人穿着降温背心时胸背部的皮肤温度为34.0℃,比未穿着降温背心辐射30min后低6.3℃。实验结果表明,在高温、强辐射下,穿着相变降温背心能减小假人躯干部位的皮肤温度,减轻热应激,延长高温作业时间。     

温热环境下降温背心的综合效能测评

为了科学有效地评价不同降温背心的降温性能,通过模拟高温中湿环境(温度34℃,相对湿度50%),利用恒功率控制干态暖体假人,获得假人着装时胸部、肩部、腹部、背部和躯干的皮肤温度,对3种降温背心(即蒸发型、相变型和凝胶型)的降温性能进行综合评价。结果表明：3种降温背心均有不同程度的降温效果。蒸发型降温背心质量轻,降温速率缓和,对躯干的有效降温时长为102 min;相变型降温背心质量大,服装动态舒适性差,对躯干的有效降温时长最大为134 min;凝胶型降温背心质量最大,背部降温速率过大,最低温度达29.4℃,存在骤冷、过冷情况,对躯干的有效降温时长最小为96 min; 3种降温背心适合在较低劳动强度下穿着。     

相变阻燃背心的优化设计及降温性能评价

全球的变暖、高温作业环境的增加,对人类身心健康构成了热威胁。为减轻作业人员的热应激反应,维持人体的热舒适状态,文章以男性体型中的170/88A为例设计了一款相变阻燃降温背心。背心采用“阻燃外层+相变夹层+吸湿速干PCM凉感层”结构设计,芳纶面料为阻燃外层,微胶囊相变材料为相变层致冷介质,吸湿速干的涤/棉织物经PCM凉感整理后作为里料,并结合人体热平衡简化模型量化相变材料的用量,协同优化提升背心的降温效果。人体着装动态实验结果表明：穿着含相变材料的背心比同款不含相变材料的背心背部表面同一位置的温度下降1.5～2.5℃,降温效果明显。穿着该相变阻燃降温背心能提升着装者的舒适性,有效减少高温对人体造成的热危害,对个体冷却服的研发具有一定的参考意义。     

相变降温军训服的设计开发与评价

为了减轻学生作训时的热应激反应,提高其热湿舒适性,将相变材料应用于学生军训服装中,开发出一款新型相变降温军训服装。通过模拟军训高温环境(温度32℃、相对湿度50%),采用真人着装实验,对传统军训服和新开发服装进行客观和主观热湿舒适性能评价。结果表明:穿着新型军训服时,受试者的局部皮肤温度、平均皮肤温度与躯干温度均有显著性降低,平均皮肤温度较传统军训服最大降低0.95℃;整个实验过程中,受试者穿着新型军训服时的舒适感、热感和湿感都显著优于传统军训服;虽然相变材料在实验30 min后完全融化,使新型服装的降温效果逐渐减弱,但其主观舒适感仍然优于传统军训服。     

相变降温矿工服的设计与评价

为缓解井下作业人员的热应激,利用相变材料设计降温矿工服。通过模拟高温高湿环境(温度为30 ℃,相对湿度为80%),采用真人着装实验,获得人体着装时的皮肤温度和主观热湿感受,对该相变降温矿工服的降温效果进行评价。结果表明:穿着相变降温矿工服能显著降低局部皮肤温度、平均皮肤温度和躯干皮肤温度;不同部位的降温效果存在差异,后腰和腹部皮肤温度降低幅度最大,腿部降温持续时间较短;平均皮肤温度和躯干皮肤温度最高分别下降约0.91 ℃和1.70 ℃;主观热感降低,热舒适感升高,但湿感无显著变化。     

通风服装对人体热舒适的影响

为研究高温环境中降温服装对人体热舒适的影响,通过出汗暖体假人实验和真人着装实验分别研究了通风服的热湿性能以及对人体热舒适的影响。研究发现：当通风量为0.012 m3/s 时,通风系统的引进使服装的湿阻减小58%。男性受试者穿着通风服在25℃、相对湿度50%的环境条件下运动,其局部皮肤温度、平均皮肤温度均比风扇未打开时低;其中,胸部和腿部皮肤温度降低幅度最为明显;打开与关闭风扇两种实验条件下,受试者的局部皮肤温度以及平均皮肤温度有显著性差异。运动20 min 和休息20 min后,风扇打开时的平均皮肤温度比未打开时分别低2.4、0.9 ℃;研究表明该通风服装可用来作为改善人体热舒适的服装雏形。     

基于管道排列的背心式液冷服研发与测评

为了提高夏季高温作业人员的舒适性，设计研发了3款液冷管道降温服。该液冷服由基础服装和液冷系统构成，液冷管道排列于躯干不同部位。气候舱以温度32℃、相对湿度50%模拟高温环境，进行真人着装试验，并对液冷服热湿舒适性及降温效果进行评价。结果表明:3款液冷服均具有一定的降温效果;与对照组服装相比，液冷服使人体平均皮肤温度、躯干皮肤温度、衣下温度、热感觉均有所下降，而热舒适感提升;其中，躯干前后均排列液冷管的冷却服对人体的降温效果最为显著。     

基于微型风扇阵列的通风服研发与测评

为了提高夏季办公室工作人员的热舒适性,在不使用空调制冷设备的情况下,设计开发了3款微型风扇阵列通风服。该通风服由通风系统和基础服装组成,风扇置于服装不同的部位。在气候室模拟了夏季办公室工作环境,采用真人着装实验,通过测量客观和主观指标,对通风服进行了降温效果和热湿舒适性评价。结果表明：微型风扇阵列通风服轻便,穿着舒适;3款通风服均使衣下温度下降;受试者穿着通风服与对照组相比,平均皮肤温度、平均躯干温度均降低,耳道温度不存在显著性差异,对平均皮肤湿度影响不明显,同时受试者的热感觉、湿感觉、热舒适度也显著优于对照组。前后均带有风扇的通风服对躯干降温效果最好,与其风速最大有关,达到较为显著的改善人体热舒适的效果。     

可降温式消防服的设计与降温效果评价

为解决消防服厚重多层的结构带来的热应力问题,设计一款可降温式消防服,采用液冷循环管路降温装置缓解消防员的热应激反应。通过模拟高温环境（温度为40 ℃,相对湿度为50%）,应用暖体假人对可降温式消防服的降温效果进行分析,考察不同管路排列对假人皮肤表面、管路下及管路间隔处、进出水口处温的影响。结果表明,液冷降温装置对降低假人皮肤温度有明显效果,且不同管路排列的降温效果不同：横向管路排列下假人皮肤表面温度比纵向高0.58℃,且在管路下以及管路间隔处的降温量始终大于纵向;横向进出水口处温差比纵向高3.8 ℃,20 min后,温差值依然大于纵向。穿着横向管路排列的可降温式消防服能有效缓解热应力问题,延长消防员工作时间,提高救援效率。     

久坐人群坐姿调整背心的研制与性能评价

不良坐姿是导致久坐人群脊椎变形、下腰酸痛的主要原因。为调整久坐人群的坐姿，本文基于人体功效学，设计研发了一款坐姿调整背心。通过真人着装试验，对坐姿调整背心的热湿舒适性和坐姿调整功能进行性能测试与评价。研究结果表明：在温度为23℃、相对湿度为60%的环境下，受试者穿着背心处于静坐状态时，衣下局部表面温度范围在30.7～32.0℃,局部表面湿度范围在47%～58%,无出汗现象，热湿舒适性良好，且穿戴背心后的受试者较穿戴前，后背上角减小，后背下角增大，胸椎后凸和腰椎后倾的不良体态得到显著改善，适合久坐人群长时间穿着。     

管道式通风服头部与躯干部位的热湿舒适性评价

热环境中人体躯干与头部都是大量出汗的部位,且头部的热感能在很大程度上影响整体的热感,因此通风降温服的设计应兼顾这两大区域进行针对性的降温。为探究热环境中头部联合躯干降温方式的效果,制作了管道通风背心与通风帽,并进行了躯干降温和躯干联合头部降温的对比试验。在温度为30 ℃、相对湿度为40%的人工气候室内,8位男性受试者完成了2次运动试验,试验中记录受试者的生理响应与主观感觉评价。结果显示:在总通风量恒定(9 L/s)的情况下,躯干与头部联合降温可显著降低额头部位的皮肤温度,对促进头部散热有积极作用;增加头部降温有助于降低受试者运动过程中的热感、湿感与不舒适感,特别是能显著缓解整体热感,但对湿感和不舒适感无统计学上的显著作用。     

蒸发型降温服的降温性能研究

为缓解高温环境下作业人员的热应激,利用高分子蓄冷材料设计降温服。通过模拟热环境(34℃),利用恒功率控制干态暖体假人,选择3个劳动强度水平(即20、200和300 W/m²)和3个相对湿度水平(即20%、50%和80%)对该降温服的降温性能进行系统的研究。结果表明：该降温服能降低假人的皮肤温度,各部位皮肤温度最大降温梯度为3.4℃,最大初期降温速度为0.081℃/min;劳动强度对降温服的有效降温时长存在显著影响,在所选劳动强度下的躯干有效降温时长分别为大于420、165和102 min;相对湿度对降温服的降温梯度存在显著影响,在所选相对湿度水平下的躯干降温梯度分别为1.8、1.2和0.4℃。该蒸发型降温服降温过程缓和,无骤冷、过冷现象,适合中等劳动强度、中等相对湿度环境下穿着。     

小麦粮堆降温冷却过程中温度变化研究

采用风冷制冷机组对模拟仓进行冷却通风,在粮层中间形成明显的温度梯度后停机,探究制冷时和停机后粮温的变化规律。结果表明:在冷却通风过程中,靠近冷源的底层(7层)温度变化最快,于通风38 h时温度先达到平衡,平均降温速率约为0.04℃/h,5、6层粮温通风50 h后达到平衡。停机3个月,各层温度变化不一致:上层粮温先上升后下降,与仓温和气温的变化趋势一致,上层粮温高于表层中部,而低于仓墙两侧粮温;中、下层粮温以接近抛物线形式缓慢上升,前期速率依次约为0.31、0.179、0.115、0.115℃/d,远低于冷却时的平均降温速率(0.02~0.26℃/h),且制冷前后粮堆平均水分没有明显变化。     

文胸罩杯材料对躯干皮肤温分布的影响研究

为了探讨文胸罩杯材料对躯干皮肤温的影响,选用无衬垫单层文胸、立绵衬垫运动文胸、锦纶三维针织材料衬垫运动文胸,选择7名健康女大学生分别穿着3款文胸进行30 min静坐休息、5 min快走、3组10 min慢跑和5 min快走交替运动、30 min静坐恢复运动,分析受试者心率、体核温和皮肤温的变化。结果表明,运动过程中躯干后侧背部和腰部的皮肤温随交替运动的进行呈阶梯式上升;胸部皮肤温总体呈下降趋势,穿着无衬垫文胸时胸部皮肤温显著低于穿着衬垫文胸,穿着锦纶三维针织材料衬垫文胸时胸部皮肤温也明显较低。运动过程中穿着文胸使胸部先于躯干其他部位出现降温,穿着三维针织材料衬垫文胸时胸部皮肤温下降得更快。     

运动前后人体体表温度变化与主观热感觉评定

为进一步了解运动前后人体不同部位的温度变化规律,为保暖与降温方案提供参考,在温度15℃,相对湿度50%的环境中,借助红外热像仪对3 位女性受试者分别处于静止、运动10min、运动20min、运动30min后服装的表面温度进行量,确定人体温度区域划分;再通过对13 位受试者在相同环境中处于4种状态下的服装表面温度与人体主观热感觉进行评定,得出各部位温度与主观热感觉的高低及温度分布情况。结果表明,人体在运动时应适量加大肩胛骨处、胸部、右手手肘处、左手上臂的降温力度与透气性;处于静止状态时,宜加大腹部、胁肋处、后背脊椎处的保暖性。     

三级梯度冷却系统设计及优点分析

正果蔬产品加工时,不管是采用巴氏杀菌法,还是采用高温高压杀菌方式,冷却工艺都是加工过程中的必备工序,冷却是将物料从85℃以上的高温直接降到常温或更低的温度下进行长时间的保存。采用常规冷却设备,存在以下缺陷:(1)产品瞬间由85~90℃的高温环境进入低温环境,会造成产品内营养成分、亲水性和活性物质损失,还会降低产品的分散性能。(2)产品瞬间由高温环境进入低温环境会使产品的包装材料质量下降,甚至出     

间接蒸发冷却器处理细纱工艺回风的节能分析

探讨细纱车间采用间接蒸发冷却技术的降温冷却及节能效果。针对细纱车间工艺回风量大,温度高的特点,以某细纱车间夏季空气处理过程为例,分析对比了工艺回风直接回用、车间工艺排风进行间接蒸发冷却处理后回用、深井水空调使用后的排水直接进行喷淋3种方案,对车间工艺排风进行间接蒸发冷却处理后回用的降温及节能效果。结果显示,3种方案中采用空调回水直接在二次侧喷淋,降温效果更佳,节约制冷量可达59.6%。认为:夏季高温高湿的条件下,间接蒸发冷却处理的降温及节能效果显著;喷淋采用温度较低的空调回水比循环水降温效果更好。     

棉籽油冬化工艺参数的选择及冬化后脂肪酸组成的变化

本文叙述影响棉籽油冬化过程的主要工艺参数及可选择范围.在棉籽油冬化操作中,冷却结晶的降温速率可以采用二段式,也可以采用一段式.采用一段式冷却结晶工艺,只要精炼棉油的初始温度大于21.5℃、平均降温速率不大于1.8℃/h、结晶温度低于8℃、结晶时间不小于46小时,冬化后棉籽油的冷冻试验均能合格(0℃下,5.5小时透明).     

纺织厂空压机房通风降温系统的优化

研究纺织厂空压机房用蒸发冷却通风降温系统的优化效果。对某纺织厂空压机房进行实地测试,运用数值模拟中RANS法中的标准k-ε模型对机房室内气流组织进行模拟,对其空压机设备做局部降温优化设计,并做效果对比。结果表明:优化前后1 m高度处设备周围平均温度下降明显,温度不均匀系数由0.157 6下降到0.112 0。认为:该优化方案可使空压机表面温度明显降低,室内温度均匀性也有所提高,具有较好的降温效果。