高温环境中发汗暖体假人的热生理数值模型

资 源 简 介

高温环境中发汗暖体假人的热生理数值模型

详 情 说 明

在高温环境下研究人体热舒适性时，发汗暖体假人（Thermal Manikin）是重要的实验工具。这类假人通过内置加热系统和模拟汗腺的装置，能够复现人体在热应激状态下的核心温度变化、皮肤温度分布以及汗液蒸发等关键生理反应。

热生理数值模型的核心在于建立三个耦合系统： 热传递方程 - 模拟假人内部组织到皮肤表面的导热过程，需考虑不同部位的组织密度差异 汗液蒸发模型 - 通过多孔介质理论模拟汗液从分泌到蒸发的动态过程，蒸发效率受环境湿度直接影响 边界条件交互 - 整合对流、辐射、蒸发三种散热途径，其中强制对流项在高温高风速环境下尤为关键

该模型需要特别处理两个非线性关系：皮肤表面湿度与蒸发冷却效率的指数关系，以及服装热阻随汗液渗透率变化的动态特性。通过CFD耦合有限元方法，可以可视化假人周围的热羽流分布，这对设计高温作业防护装备具有重要指导价值。

最新进展包括引入机器学习算法优化模型参数，使假人能自适应不同BMI指数对应的人体热反应差异，这将显著提升高温防护服测试的准确性。