[发明专利]一种多层服装系统热湿阻的预测方法

权利要求书

1.一种多层服装系统热湿阻的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）建立通过衣下空气层的热湿传递方程，其中，包括显热流和潜热流，显热流为衣下空气的导热/自然对流、和皮肤与最内层服装之间的辐射换热；潜热流为分子扩散传质/自然对流传质；

（2）建立通过服装面料层的热湿传递方程，其中，包括显热流和潜热流，显热流为通过纤维及孔隙间的导热；潜热流为通过织物孔隙和纤维表面的扩散传质；

（3）建立服装外表面与外环境间的热湿传递方程，其中，包括显热流和潜热流，显热流为由环境风速引起的受迫对流、和服装外表面与环境间的辐射换热；潜热流为受迫对流传质；

（4）根据稳态条件下的能量守恒定律，得出多层服装系统的热阻和湿阻。

2.根据权利要求1所述的多层服装系统热湿阻的预测方法，其特征在于，所述步骤（1）中根据瑞利数Ra来判断是否衣下空气层内是否出现自然对流，在衣下空气层内没有出现自然对流时，水蒸汽以分子扩散的方式通过衣下空气层向外界传递；当衣下空气层内开始出现自然对流时，水蒸汽以对流传质的方式进行传递，通过衣下空气层的水蒸汽传递率进行分段表示；根据传热与传质系数之间的类比关系可知，通过衣下空气层的热湿传递方程分段表示为：

当衣下空气层内没有出现自然对流时，通过衣下空气层的热湿传递方程分别为：

qa=kair(T)La(Ti-Ti+1)+ϵaσ(Ti4-Ti+14)+ρ(T)Dvap(T)(Wi-Wi+1)LaΔHvap(T)]]>

ja=ρ(T)Dvap(T)La(Wi-Wi+1)]]>

当衣下空气层内出现自然对流时，通过衣下空气层的热湿传递方程分别为：

qa=ha(Ti-Ti+1)+ϵaσ(Ti4-Ti+14)+ρ(T)Ka(Wi-Wi+1)ΔHvap(T)]]>

ja=ρ(T)haρ(T)Cp(T)(αDvap(T))2/3(Wi-Wi+1)]]>

其中，q_a为通过衣下空气层的总热流量；j_a为通过衣下空气层的总质流率；k_air(T)为空气的导热系数；L_a为衣下空气层的厚度；T_i第i层表面的温度，T_i+1为与第i层表面相邻表面的温度；ε_a为衣下空气层发射率；σ为斯蒂芬—波尔兹曼常数；ρ(T)为湿空气的密度；D_vap(T)为水蒸汽的扩散系数；W_i为第i层表面的水蒸汽质量百分数；W_i+1为与第i层表面相邻表面的水蒸汽质量百分数；ΔH_vap(T)为水的汽化热；h_a为自然对流传热系数；K_a为自然对流传质系数；C_p(T)为常压下比热；α为热量扩散率。