你***
2014-05-18 14:04:24
人 体 辐 射 换 热 的 计 算 方 法
The Calculation Method Of Radiative Heat Loss From Human Body
同济大学楼宇设备工程与管理系 叶海
摘要:本文简要介绍了两种情况下人体辐射换热的计算方法,即人体与室内整体环境间的辐射换热、人体与单一壁面间的辐射换热。 作者...[展开]
人 体 辐 射 换 热 的 计 算 方 法
The Calculation Method Of Radiative Heat Loss From Human Body
同济大学楼宇设备工程与管理系 叶海
摘要:本文简要介绍了两种情况下人体辐射换热的计算方法,即人体与室内整体环境间的辐射换热、人体与单一壁面间的辐射换热。
作者力求避免繁复的理论推导,而仅仅就研究结果,研究方法作了归纳与总结,列出了一些计算参数的取值范围,可供工程技术人员在计算时参考。
在热舒适的研究中,我们经常要计算人体与室内环境间的热交换,进而对人体的热感觉进行预测。
人体与环境之间主要通过对流和辐射方式换热,导热基本上可以忽略不计。 在普通的室内气候条件下,人体外表温度高于环境平均辐射温度,而室内风速一般较小,因此辐射散热量可占总散热量的50%左右,对流散热为30%左右,其余为蒸发散热。
一、人体与室内环境间的辐射换热
人体与室内环境间的辐射换热量QR可按空腔与内包壁面间的换热计算,即
Aeff(TsurfTmrt)
144 QR
Aeff
AS(1 W(1) pS1)
式中,Aeff——人体的有效辐射面积,m2; 5。
67108 W/m2K4,黑体的辐射常数。
Tsurf——人体外表的平均温度,K; Tmrt——环境的平均辐射温度,K; 2P——人体外表的平均发射率,无因次; AS——包围人体的室内总面积,m;
S——环境的平均发射率,无因次;
式(1)中,由于人体面积远小于环境面积,且一般室内材料的发射率接近于1,故分母的第二项可略去不计。
在热舒适研究中,对人体的产热(即代谢率)和散热计算一般取单位皮肤面积,于是得到
2 QrPfclfef(TsurfTmrt) W /m f44(2)
式中,fcl——称为服装面积系数,无因次;后面将作进一步介绍。
feff——人体的有效辐射面积系数,无因次;后面将作进一步介绍。
式(2)虽然给出了人体辐射换热计算的具体形式,但令人遗憾的是,式中右边的各项大多难以从理论上确定,一般依赖于经验公式来解决。
两个系数的意义在于,着装增大了人体的外表面积,而人体的外表之间存在着相互辐射。至于平均辐射温度,它是假想室内环境在均一的温度下与人体进行换热。 以下将对其中各项进行详细讨论。
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