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1、DOI:10.16289/j.cnki.1002-0837.1998.03.009第11卷第3期航天医学与医学工程Vol.11No.31998年6月SpaceMedicine&MedicalEngineeringJun.1998人体散热稳定度影响因素的理论分析吴清才王宪民摘要生命活动中人体代谢产生的热量必须及时散发到周围环境,才能维持正常的生命活动。本文讨论了人体散热的几种方式,从理论上分析了各种散热方式对人体散热稳定度的影响,及影响人体散热稳定度的各种因素。结果表明,温度环境是人体散热稳定度的主要影响因素。关键词人环境相互作用环境温度人体散热稳定性中国图书资料分类
2、法分类号R33TheoreticalAnalysisofFactorsAffectingHeatExchangeStabilityofHumanBodywithEn-vironment.WUQingcai,WANGXianmin.SpaceMedicine&MedicalEnginering,1998;11(3):194～197AbstractLifecouldnotbenormalwithouttheheatproducedbymetabolismofhumanbodybeingtransmittedintoenvironment.Thispaperdiscuss
3、edthewaysofheatexchangeofhu-manbodywiththeenvironment,andanalyzedtheireffectsonthestabilityofheatexchangetheoretically.Inaddition,factorsthataffectsthestabilityofheatexchangewerestudied.Theresultsindicatethattheenvironmentaltemperatureisthemostimportantfactor.Keywordsmanenvironmentinte
4、ractionenvironmentaltemperaturehumanbodyheatlossstabilityAddressreprintrequeststoWUQingcai.InstituteofSpaceMedico-Engineering,Beijing100094,China人体是一个开放的巨系统,和外界环境存流、辐射、水分蒸发与散失、热转化为功等。本在着各种复杂的关系。其中人体与外界环境的文主要讨论体表散热方式对人体散热稳定度的热交换,即人体散热的稳定与否是关系到人体影响。生命活动能否正常运转的关键。人体在不断地人体体表散失的热量可分为显热和潜热两进
5、行新陈代谢,同时不断地产生热量,在进行人部分。其中对流、传导和辐射所传递的热量称体自身生理调节的同时,必须改善外界温度环为显热。皮肤表面通过汗液蒸发以及呼气携带境,保证人体产生的热量及时散发到外界环境,水分蒸发,借助质量传递而传递的热称为潜维持正常的生命活动及良好的人机工效。热。皮肤表面水分被动扩散引起的蒸发称为不感蒸发。当环境温度较高,靠显热交换不足以人体的散热方式及影响因素维持人体热平衡时,皮肤主动排汗增加的蒸发潜热称为有感蒸发。这是人体在热环境条件下生命活动中人体代谢产生热量的散失通路的主要散热途径[2]。但过多的排汗会引起机[1]包括体内传热和体表散热两个环
6、节。热量体脱水、脱盐,特别是在航天飞机的密闭舱内环在体内靠组织传导和血液对流进行传递,传到境的湿度会迅速增加,相应引起温湿度控制系体表的热量按不同的传热方式,可分为传导、对统负担加重,因此一般采用增加对流换热的份[3,4]量。影响人体散热的主要因素为人体代谢吴清才,王宪民.航天医学工程研究所,北京100094本文于1997-09-02收到,1998-02-24修回和温度环境,温度环境主要包括环境温度、湿第3期吴清才等.人体散热稳定度影响因素的理论分析195度、风速等,微重力条件下还涉及气压和重力的传入和人体的产热,以达到新的热平衡。但[5～7]等。这样会导致机体脱水
7、,影响正常的人机工效,同时身体要承受一定的热负荷,造成一定量的热·物理分析积HS,导致核心温度升高。人体的生理耐受[9]核心温度最高为39.5℃;因此在工程上一般根据文献[1,8]以及人体产热和散热的关采用降低气温、增加风速等来增加传导-对流系,可获得人与环境热交换的方程:-辐射热换率,以形成新的平衡,这种状态称为·····M=W+Hcond+Hconv+Hrad+Hev+Hbre相对稳定状态,可以在较长时间内抑制体温升····+Hbreath+Hfn+Hairi+HS(1)高,保持一定的工作效率。其中:M为人体代谢产热;W为人体对外做··功;Hcond为传导方
