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低气压环境下空气流速对人体热舒适影响研究

范琼文  
【摘要】:空气流速是影响人体热舒适的因素之一,在低气压环境中,由于人体散热特性等变化,使空气流速对热舒适影响具有与常压环境不同的特点。本文在国家自然科学基金委(项目编号50778091)的支持下,依托高原环境模拟舱搭建实验台,模拟无症状高原反应域内低气压环境,进行低压环境下人体热舒适实验研究。在此范围内,低压低氧会引起人体生理机能的一些适应性变化,但不致发生病理上的改变(海拔3000m以上的区域首先应解决的是高原反应及高原病的防治问题,这往往需要通过生理学或医学的手段实现)。 理论分析了大气压力和不同压力环境下空气流速对人体散热量的影响。利用实验手段,分析研究了大气压力对受试者平均热感觉MTS和吹风感的影响,并将不同大气压力下MTS和吹风感随空气流速变化情况进行对比。同时将通过编程计算得到的PMV值和PD值与实验中通过问卷调查得到的MTS值和风速感觉投票值随空气流速变化的情况进行对比,分析PMV指标和PD指标在低气压环境下的适用性。最后,采用t—检验:双样本等方差假设及两个正态总体均值的假设检验方法对实验测得的各人体生理指标数据进行分析。得出了不同压力环境中空气流速影响人体各生理指标的显著程度,并对比分析了不同压力下的影响趋势。 研究表明,低压环境中人体对风速变化的感觉不如常压环境中敏感。PMV和PD预测值对风速的敏感程度要低于受试者的实测值,不能简单地将常压环境下的预测PMV和PD评价指标直接应用于低压环境中。在温度一定的条件下,在空气流速<0.20 m/s的范围内,低压环境下人体对流与蒸发散热量之和随风速增加而增大的速率小于常压工况。随着空气流速的增加,受试者的心率、收缩压、舒张压和皮肤温度均变化不显著。其中,心率和皮肤温度略有降低,且在低压环境下的变化速率小于常压工况。 随着我国西部开发的不断深入,大量内地人员进入高原地区,开展低气压环境中空气流动与人体热舒适的研究希望能够有助于加深对低气压条件下热舒适机理的理解,为相关国家标准制订提供一定的理论支持。


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