06节《CFD人体散热模型》airpak模拟高级班48讲

06CFDairpak48各位同学，大家好，我是七师兄。今天我们来学习，Airpak高级班的第六课《人体散热模型》设计和理论研究来说,室内热源的散热特性对于室内环境影响十分显著。室内热源的种类繁多,形状各异,很难对各种热源的散热情况进行详细的描述。辐射对流动和热源散热有很大的影响,严格的热源描述需要考虑辐射,对流与热源之间的耦合关系,但考虑这种耦合关系后数值计算量大幅度增加。一般只有在详细研究热源散热特性时需考虑这种耦合,而计算室内空气流动时则采用解耦的方式进行,即采用简化的热源模型。简化的热源模型是分别对各种不同热源的散热特性进行研究后,给出的简单易用且具有一定精度的热源模型。室内热源种类繁多,常见的包括人员、灯 和设备三大类,其中,人员的散热特性不仅取决于人性别、年龄等客观因素,还和环境参数、衣着和活动状态有关;灯具种类繁多,安干差万别,导致来自灯光的散热变十分分复杂:室内设备更是多种多样,,常用的就有计算机,复印机、打印机、扫描仪，各种家用电器等。在讲人体散热模型之前，我们要知道人体能量的组成形式。体外.)他为机体所利用的能量,最终也都转化为热能散发到体外。生理代谢活动是人类最基本的生命活动。为了保证生理代谢的正常进行,人化反应产生严重的影响(提示：Airpak48七师兄课堂。为了保持自身的热平衡,人体通过呼吸、汗液分泌等调节方式,与环境进行着热量的交换。因此,人体存在如下式所示的热平衡(为统一起见,均折合为单位人体表面积的热量):S=(M-W)+E+C+RM率),决定于人体的活动量大小(W/m2);w(W/m');E为汗液燕发和呼出的水蒸气所带走的热量(W/m);R为穿衣人体外表面与周围表面间的辐射换热量(W/m');C(W/m)。那么这就是人体能量的组成形式。那么对于我们环境来说，他的接受形式是人体散热。人体与周围环境进行热交换的方式有几种,包括:皮肤表面的显热散热,汗液其中,按照对空气温度影响机理不同,人体热源的散热方式可以分为两种:直接散热,包括对流、呼吸散热以及人体散湿形成的潜热。间接散热,即人体辐射散热。主要有以下几个参数:(1)通过碳氢氧化的分解过程而释放能量,一部分能量供人体活动和机体的需要.量的主要过程。的辐射散热,以及人体出汗造成的蒸发散热,都是经由人体的皮肤表面进行的,人体皮肤表面积不相同,人体与周围环境的热交换量也会有区别。肤附近的毛细血管的直径来提高皮肤表面的温度,加大人体与环境的散热量,反之,体内温度下降时,(提示：Airpak48师兄课堂）人体会通过缩小血管直径,以降低皮肤表面温度来保持热能同时吸收部分汗液。人体热源模型使量守恒原则的人体热平衡方程。要描述人体热平衡和散热过程，必须建立人体热平衡的物理模型，对复杂目前已经有以下三种常见的描述人体散热的模型。Fanger（局限于稳态环境）Gaggede两节点瞬态人体热源模型（限制于均匀工况）Stowlijkde（能够模拟非稳态、非均匀条件，但计算量大）其他人体热源模型1)Fanger人体近于热中性,即人体无颤抖,且不考虑血液调节作用。在该模型中,人体内部的热损失,由此可列出下述人体热平衡方程(各项热量均为单位人体表面积的值);M-W= Qsk+Qres=(Cres+Eres)+(C+R+Esk)式中,小(W/m');w为人体房做的机械功(W/m );Qres为通过呼吸的全热损失率(W/m);Cres为通过呼吸的对流热损失率(W/m2);Eres通过呼吸的蒸发热损失率(W/m2);C+R(W/m2);Esk为通过皮肤表面的蒸发热损失率(W/m2)。人体散热的主要来源（计算公式较多，较为复杂）2）Gaggede（限制于均匀工况）人体的核心部分(骨骼、肌肉、内部器官),外圆柱体代表人体的皮肤层。并且假设:通过皮肤的传导换热可以忽略;每一节点的温度发匀;新陈代谢产人体净得热率一人体热损失，得出平衡方程（方程不做具体介绍）3）Stowlijkde66肉层、脂肪层、皮肤层。主要