基于小型人工气候室的纺织品热湿舒适性测试装置的研究

摘要

纺织品舒适性的研究具有重要的现实意义，其中的热湿舒适性是研究人体与环境之间热湿交换的重要指标，是舒适性研究的重中之重。近年来，越来越多的学者致力于热湿舒适性测试装置的研究，已期能更好的表征织物的热湿舒适性能，为人们穿着衣物提供指导。从最初的单指标测试装置到后来的多指标综合测试装置，各国研究学者已经取得了较多的成果。
　　本论文主要是在前人研究的基础上，将小型人工气候室与热湿舒适性测试装置结合起来，能够同时测量织物的热湿舒适性能和服装的热湿舒适性能。论文中首先自行设计了能满足要求的小型人工气候室，主要包括环境室、加热系统、加湿系统、降温系统、除湿系统和风速循环系统，环境室的设计主要是通过模拟软件，建立环境室与半身假人的模型，通过三因子三水平的正交分析表求风速变化的CV％值来获得，最佳的环境室尺寸为1×1×1.2m，通过对环境室出风口结构的优化与各个系统的设计，得到小型人工气候室的总体尺寸图。测试装置部分主要分为织物的测试装置和服装的测试装置，其中，织物的测试装置包括金属板、含电热板的导电金属组件、热护环和底板四部分，含金属板的导电金属组件中需要对回形水槽进行定量供水，本论文中采用的是溢流的原理进行供水，保证液位的恒定;服装的测试装置采用的是分段测量，分上半身、下半身、头部、手和脚五部分，包括各部分的假人本体和与之贴合的出汗皮肤，采用“Walter”假人的原理来进行测量。以上半身为例，介绍了各部分假人表面积的计算方法，得到假人表面温度的确定方法。测试装置的软件系统主要介绍了测试的原理，两种测试装置所采用的测量算法，测试的流程图以及测试过程中的一些数据的处理，每种测试可以进行各种测试标准的选择，满足各种测试要求。
　　仪器整体设计、加工、组装完成后，主要进行了各个传感器与一些仪器参数的校准，简单测试了几种织物的热阻值和湿阻值，通过与其他仪器的测试结果进行对比，所设计的仪器仍需要进行不断的改进，以便后期能进行更准确的测试。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 本课题研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．3 本课题的研究内容

第二章 小型人工气候室

2．1 小型人工气候室发展现状

2．2 小型人工气候室结构

2．2．1 小型人工气候室环境室的设计

2．2．2 小型人工气候室总体设计

2．3 本章小结

第三章 纺织品热湿舒适性测量算法研究

3．1 纺织品热湿舒适性测量算法基础理论

3．2 织物热湿舒适性的测量算法研究

3．2．1 热湿传递机理

3．2．2 热湿舒适性评价指标

3．2．3 热阻

3．2．4 湿阻

3．2．5 其他指标的转换

3．3 服装热湿舒适性的测量算法研究

3．3．1 服装的热湿传递机理

3．3．2 服装热湿舒适性的评价指标

3．3．3 “Walter”假人的“一步法”测量原理

3．3．4 固有热阻

3．3．5 固有湿阻

3．4 本章小结

第四章 纺织品热湿舒适性测试仪器

4．1 织物热湿舒适性测试装置

4．1．1 测试装置的外观

4．1．2 测试台结构

4．1．3 供水系统

4．2 服装热湿舒适性测试装置

4．2．1 测试装置的外观

4．2．2 假人的皮肤

4．2．3 人体各部分的外形

4．2．4 假人的供水系统

4．3 服装面积的确定(以上半身为例)

4．4 热湿舒适性测试装置的软件系统

4．4．1 测试原理

4．4．2 软件系统的测试过程

4．4．3 测试系统的数据处理

4．4．4 测试结果报表的输出

4．5 本章小结

第五章 仪器校准与测试

5．1 传感器的标定

5．2 加热功率值修正

5．3 热湿阻值校准

5．4 试验测试

5．4．1 织物规格

5．4．2 热阻值测试

5．4．3 其他仪器测试

5．5 对比分析

5．6 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况

致谢

附录