高温环境个人冷却系统降温指标及效评价体系开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近50几年来，国外在个体冷却方面作了大量的研究工作，已经研制出适合直升飞机驾驶员、野外作战部队、甲板上的船员、烈日下的交警、采矿工人、炼钢工人、玻璃制造工人等穿着要求的高温防护服装。但在工业等领域推广使用液冷服的最大问题是费用昂贵[2]。我国从19世纪60年代才开始在高温防护服领域进行相关的研究工作，起步较晚，但目前也取得了一定的进展，已研制出不同形式和热防护原理的高温防护服等，多用于航空航天、军用等领域，由于价格昂贵，工业用和民用较少。目前，相变材料的应用领域也逐步扩大，在军用方面，相变材料应用于飞行保暖手套、军用冷或热气候作战靴，军用潜水服、海军陆战队微气候冷却服装等领域；在民用方面，相变材料在潜水服、冬服、寝具、滑雪服、滑雪靴、手套、袜类、汽车内饰织物等领域都有应用。

在高温岗位工作的人员在进行作业时．会受到连续不断的热应激．热应激是肌体热暴露时对热刺激产生的一系列反应的统称。遭到连续不断的热应激后，人员就会表现出入睡困难、睡眠质量差、工作时打盹、身体和心理疲劳、感觉思维混乱、紧张、焦虑等．理解能力和其他智能性的操作能力下降等现象，工作效率明显降低。应对热应激，最好的办法利用工程手段如安装空调、加强通风等。对于无法是进行工程降温的场合．国际上除了根据人体热应激调整工作时间外，主要采用个体防护手段，通过个人冷却系统达到降温的效果。热应激的个体防护手段一般按制冷媒体对降温服进行分类。制冷媒体，也称为冷却介质，通常有空气、液体和冰。以气体或液体作为媒体的装备通常需要连续不断的能量维持冷却介质的循环．不太适用于人员需要大范围移动的情况。本研究的目的是将结合文献调研和人体生理实验，确定可以衡量人体舒适性的生理学指针及冷却系统降温效果指针，结合安全性指针建立个人冷却系统综合性能指针评价体系。

因此，研究个人冷却系统综合性能指针评价体系，比选出优质高效降的温介质，从而指导研发出新型有效个人冷却系统对人类未来生活和工作有这重要意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

衡量个人冷却系统最终效果的指针众多，比如其降温效果参数、佩戴舒适性参数以及安全性能等等，而且很多指标易受人主观因素影响。本项目将结合文献调研和人体生理实验研究，确定可以衡量人体舒适性的生理学指针及冷却系统降温效果指针，结合安全性指针建立个人冷却系统综合性能指针评价体系。基本内容包括为：

（1）了解相变材料应用于降温技术的发展现状；

3. 研究计划与安排

第4-6周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需数值模拟计算软件fds。确定方案，完成开题报告、完成外文文献翻译，交指导老师审阅。

第7周：修改开题报告、毕业论文大纲、英文翻译，并定稿上交指导老师处。

第8-12周:撰写论文初稿交指导老师审阅，并进行修改。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]柴会来, 王建学, 王景刚, and 鲍玲玲, "矿井热源分析及降温技术研究和发展," 金属矿山, pp. 151-154, 2014.[2]陈柔羲, "基于相变材料热缓冲作用的高温防护服设计," 硕士, 苏州大学, 2013.[3]胡芃, 卢大杰, 赵盼盼, and 陈则韶, "组合式相变材料最佳相变温度的热力学分析," 化工学报, pp. 2322-2327, 2013.[4]李得伦, "石蜡相变材料的传热与控温性能研究," 硕士, 华南理工大学, 2012.[5]李海建, 冀志江, 王静, and 辛志军, "复合相变材料的研究现状," 材料导报, pp. 248-251, 2008.[6]李桦, 马晓光, 李俊升, 夏少白, and 汤铸先, "相变材料在调温纤维上的应用," 染整技术, pp. 1-6 55, 2007.[7]李亿光, "降温背心人体降温效果评价," 中国个体防护装备, pp. 37-41, 2014.[8]吴晓琳, 孙蓉, 朱朋莉, and 杜如虚, "有机/无机复合微胶囊相变材料的近红外光谱分析," 物理化学学报, pp. 1039-1044, 2011.[9]肖鑫 and 张鹏, "泡沫石墨/石蜡复合相变材料热物性研究," 工程热物理学报, pp. 530-533, 2013.

[10]张东, 康韡, and 李凯莉, "复合相变材料研究进展," 功能材料, pp. 1936-1940, 2007.

[11]张巨松, 吴晓丹, 朱林, and 刘志鑫, "相变温度在19～26℃的复合相变材料的实验研究," 沈阳建筑大学学报(自然科学版), pp. 535-540, 2011.