為解決人體在室外高溫下的熱危害問題,提出一種流態(tài)冰作為蓄冷源的相變式空調(diào)衣系統(tǒng),并對其制冷性能進(jìn)行分析。計(jì)算發(fā)現(xiàn),與液冷式空調(diào)衣系統(tǒng)相比,該流態(tài)冰系統(tǒng)載冷劑充注量最大可降低58.6%。流態(tài)冰的含冰率越高,充注量越低。在外界環(huán)境高達(dá)45℃時(shí),只需充注2.14 kg的流態(tài)冰,即可在2 h內(nèi)確保人體熱舒適性。流態(tài)冰管網(wǎng)管徑為6 mm時(shí),可充分保障系統(tǒng)冷源的均勻性、結(jié)構(gòu)布置的合理性。

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【部分圖文】：

圖1流態(tài)冰蓄冷式空調(diào)衣結(jié)構(gòu)示意圖

流態(tài)冰蓄冷式空調(diào)衣的結(jié)構(gòu)布置如圖1所示,該系統(tǒng)包括基礎(chǔ)服飾內(nèi)層、外層,冷卻管網(wǎng),管網(wǎng)總進(jìn)出口等。其中,冷卻管網(wǎng)采用粘接或縫制的方法固定在基礎(chǔ)服飾內(nèi)層,并避開人體臟器位置,管網(wǎng)分別設(shè)有對稱分布的2個(gè)總進(jìn)口和2個(gè)總出口;蓄冷介質(zhì)流態(tài)冰粒徑可控�？照{(diào)衣工作運(yùn)行時(shí),流態(tài)冰靜態(tài)存儲于管網(wǎng)中....

圖2流態(tài)冰蓄冷式空調(diào)衣的熱流示意圖

系統(tǒng)與人體傳熱分析采用網(wǎng)絡(luò)熱阻法,各節(jié)點(diǎn)之間的傳熱熱阻如圖3所示。由于流態(tài)冰為冰水混合物,與管壁接觸間隙近似為0,因此本模型忽略管網(wǎng)與冷卻液之間的接觸熱阻。圓形軟管與內(nèi)層服飾的接觸夾角設(shè)為120°,接觸面積為管道外表面積的1/3。服裝基礎(chǔ)內(nèi)層貼身布置,假設(shè)其與人體接觸熱阻為0。圖....

圖3空調(diào)衣傳熱的網(wǎng)絡(luò)熱阻法

圖2流態(tài)冰蓄冷式空調(diào)衣的熱流示意圖假設(shè)空調(diào)衣系統(tǒng)為穩(wěn)態(tài)傳熱,Q1為人體熱負(fù)荷,Q2為流態(tài)冰向環(huán)境中的冷量損失。Q為在一個(gè)有效運(yùn)行周期T0內(nèi)流態(tài)冰釋放的總冷量。基于上述傳熱模型,可得傳熱控制方程如下:

圖4有效運(yùn)行時(shí)間與流態(tài)冰或-5℃過冷水充注量的變化關(guān)系

由于過冷水主要利用顯熱蓄冷,蓄冷密度明顯低于相變蓄冷的流態(tài)冰,在相同運(yùn)行工況下,流態(tài)冰具有更低的充注量,如在空調(diào)衣有效運(yùn)行時(shí)間均為3h時(shí),流態(tài)冰的充注量僅為3.1kg,與-5℃的過冷水相比降低了58.6%。由此可知,相比于液冷式空調(diào)衣,流態(tài)冰系統(tǒng)具有更低的系統(tǒng)總重量,有助于....

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