[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

权利要求书

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t_j时刻的温度值，求解t_j时刻的消防服热物性参数；(5)根据t_j时刻的温度值，求解t_j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t_j+1时刻的温度变化；(7)判断t_j+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。