[发明专利]一种基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台在审
申请号: | 201811108253.5 | 申请日: | 2018-09-21 |
公开(公告)号: | CN109374673A | 公开(公告)日: | 2019-02-22 |
发明(设计)人: | 苏云;李俊 | 申请(专利权)人: | 东华大学 |
主分类号: | G01N25/20 | 分类号: | G01N25/20;G06F17/12;G06F17/13;G06F17/50 |
代理公司: | 上海泰能知识产权代理事务所 31233 | 代理人: | 宋缨;钱文斌 |
地址: | 201620 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 仿真运算 输出模块 热防护性能 输入模块 消防服 预测 控制命令模块 热传递模型 模型参数 初始条件 人体生理反应 火灾环境 控制模型 热传递 指令 输出 服装 | ||
1.一种基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台,包括控制命令模块、输入模块、仿真运算模块和输出模块,其特征在于,所述控制命令模块分别与输入模块、仿真运算模块和输出模块相连,用于控制整个预测平台的相关指令;所述输入模块根据实际情况输入或调整相关模型参数,为预测平台的仿真运算提供初始条件;所述仿真运算模块根据相关模型参数控制模型仿真运算的进行,并将仿真运算的结果发送给输出模块;所述输出模块用于输出服装热传递信息和人体生理反应数据。
2.根据权利要求1所述的基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台,其特征在于,所述输入模块包括环境条件输入单元、服装参数输入单元、空气层参数输入单元及人体特征参数输入单元;所述环境条件输入单元用于输入环境温湿度、风速、辐射发射率、热源温度以及热暴露时间与冷却时间;所述服装参数输入单元用于输入织物厚度、密度、导热系数、比热容、孔隙率和发射率;所述空气层参数输入单元用于输入空气层的厚度与宽度、导热系数、比热容和压强;所述人体特征输入单元用于输入人体皮肤表面温度、辐射发射率、血液灌注率、代谢产热率、皮肤各层导热系数、热容、厚度及密度。
3.根据权利要求1所述的基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台,其特征在于,所述仿真运算模块包括应用程序调用单元、模型加载单元和仿真运行结果单元,所述程序调用单元是调用预先编制完成的M文件,所述模型加载单元反映模型调用进程的快慢,所述仿真运行结果单元动态展示每一次模型调用运算的结果,其中,M文件是基于Matlab平台进行编程完成,主要用于求解热传递数值模型。
4.根据权利要求3所述的基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台,其特征在于,所述热传递数值模型求解过程如下:(1)根据消防服热传递模型以及人体皮肤烧伤预测模型,构造偏微分方程组;(2)利用有限差分法进行网格划分,进行偏微分方程组及边界条件的离散化;(3)初始化定义“人-消防服-环境”的基本参数;(4)根据tj时刻的温度值,求解tj时刻的消防服热物性参数;(5)根据tj时刻的温度值,求解tj时刻的消防服辐射热传递;(6)根据相应的初始条件与边界条件的设定,求解tj+1时刻的温度变化;(7)判断tj+1是否小于总暴露时间,如果小于总暴露时间则继续重复步骤(4)-(6),否则结束计算过程。
5.根据权利要求1所述的基于热传递模型的消防服热防护性能预测平台,其特征在于,所述输出模块的输出形式包括表格数据与图形展示。
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