标题
  • 标题
  • 作者
  • 关键词

基于暖体假人的消防员降温背心热传递及降温性能分析

2023-07-28分类号:TS941.733.4;TU998.1

【作者】操凯  李亚运  付明  郭贤  刘小勇  宋舆涵  
【部门】安徽建筑大学机械与电气工程学院  清华大学合肥公共安全研究院灾害环境人员安全安徽省重点实验室  中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室  
【摘要】为降低消防员热应激水平,该文开展降温背心综合性能评价,研究降温背心传热规律以及高温辐射环境、不同劳动强度对降温背心性能的影响。通过环境舱和暖体假人系统评估3个型号的消防员降温背心的降温性能,分别在不同温度(35、40和45℃)、不同定向热辐射(1.5和2.5 kW/m~2)和不同劳动强度(低、中等和高)下开展实验。实验结果表明:降温背心可以有效降低消防服内部微环境温度,在200 min后消防服内外层温差仍有6.6℃,辐射直射部位中降温背心对腹部冷却作用最明显;3个型号的降温背心均有不同程度的降温效果,其中降温背心1的降温性能最佳,散热降温功率为4.097 W,散热降温时间超过2h,降温背心3的降温性能相对最差,散热降温功率为0.753 W,散热降温时间为90 min;随着劳动强度的增大,降温背心的冷却效果下降,其中假人腹部在劳动强度65、110和165 W/m~2时温度变化曲线线性拟合直线斜率分别为0.106 8、0.273 4和0.508 6;降温背心的降温性能随环境温度升高而衰减,在环境温度45℃时,假人胸部、肩部、腹部和背部的温度上升梯度与35℃时相比分别增大50.0%、40.6%、60.0%和50.0%;定向热辐射对降温背心的降温性能影响明显,2.5 kW/m~2时假人胸部位置仅7 min温度就达到35.69℃。
【关键词】高温热辐射  暖体假人  消防员降温背心  传热  降温性能
【基金】国家重点研发计划(2022YFC3006103);; 安徽省重点研发计划标准化专项(202104h04020012)
【所属期刊栏目】清华大学学报(自然科学版)
文献传递