服装空气层热湿传递机理研究

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1、摘要、s227j，本文通过全面考察分析前人对服装热湿舒适性的研究，发现服装空气层热湿传递研究尚没有较为完善的理论模型和较为系统的模拟方法，因此围绕服装空气层建立了一种新的热湿传递机理模型。该模型以服装空气层(包括微小气候)为研究对象，依据表征性体积单元的概念，应用连续介质的分析方法，利用热量、质量、动量传递的基本规律，并考虑服装空气层热湿传递过程中的相变、对流、渗透等现象，建立起反映服装空气层温度场、湿分浓度场、气相总压场以及速度场变化规律的物理和数学模型，相应地建立了质量守恒方程式、运动方程式、能量守恒方程式以及总压分布数学模型，本文还给出了模型的初始条件和边界条件，并

2、对模型中的主要参数进行了分析。对建立的空气层热湿传递数学模型、边界热质传递方程、温度场边界节点方程式、压力场边界条件等采用有限差分方法中的完全隐式差分方法进行离散化分析，将空气层模型的速度分布、湿分分布和温度分布三大偏微分方程及内、外边界条件方程变换为节点方程式，通过数值计算求得空气层各网格单元节点处的湿分浓度值、速度值和温度值。之后，用计算机MATLAB语言编制了数值求解程序进行数值求解。本文还通过所编制计算机程序，利用服装空气层的热湿传递模型，对人体着装的服装结构变化、服装特性变化、环境工况等几种特定情况下服装空气层的温度场、湿分浓度场和总压分布场进行了仿真分析，得出

3、了空气层对服装热湿舒适性的影响规律。除了能够获得试验易测数据外，还可得到任意时刻服装空气层内部的温度场、水蒸汽压力场分布，也能确定任意时刻的热流和质流通量。关键词：服装空气层数值求解答辩日期：机理模型热湿传递仿真分析指导教师签字：ABSTRACTBasedonthegeneralreviewandanalysisoftheresearchontheheatandmoisturecomfortthr01]Ighclothing，wefindthattherehasn’tbeenacomparativelycompletetheoreticalmodelandacompara

4、tivelysystematicsimulatingmethod．So，centralizingthegarmentair，anewmechanismmodelofheatandmoisturetransferisproposedinthis也esis．Inthismodel，weregardthegarmentairlayer(includingthemicro-climate)astheresearchobject．Accordingtotheconceptofcharacteristicuniteofvolume，weappliedthecontinnummedia

5、approachandthebasiclawsaboutheat，massandmomentumtransfer．Atthesametime，muchphenomenonaretakenintoaccount，suchasthephasetransformation，theabsortionofmoisture，thedesorption，theconvertionofairandthepenetration，andSOon．Thenanewphysicalandmathematicalmodelisestablished，inwhichthelawsaboutthech

6、angeoftemperaturefield，wetconcentrationfield，gasphasefieldandvelocityfieldinthegarmentairlayer，iswellreflected．Accordingly，anothermathematicalmodel，whichisabouttheconservationequationofquality，themotionequation，theconservationequationofenergyandtheoverallpressuredistribution，isalsoabtaine

7、dandwealsomadeananalysisaboutthemainparametersinthismodel．Duringtheprocessofparameteranalysis，wetakethreemainsteps．First，usingthecompleteimplicitdifferencemethod，onemethodoffinitedifference，wemakeananalysisofvarianceastothemathematicalmodelofheatandmoisturetransfert