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《重庆大学》 2016年
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基于喷嘴送风的座舱环境下人体整体舒适感研究

程腾飞  
【摘要】:随着人们快速、便利出行需求的不断增加,越来越多的旅客选择飞机作为外出的首选。飞机座舱作为一个密闭狭小的特殊环境空间,舱内整体环境质量决定着机组人员和乘客的舒适性。然而乘客往往会出现闷热、不适症状的抱怨等现象。因此,本文通过飞机实测调研确定了座舱真实环境状况,并分析了乘客闷热感产生情况及原因。同时对基于喷嘴送风的座舱环境下人体整体舒适感进行了实验研究,用人体整体舒适感表征闷热和不适症状的产生情况,分别从主观热反应和感知空气质量两方面对人体的闷热进行评价,以探究舱内背景CO_2浓度和喷嘴送风对人体舒适感的影响,以及喷嘴送风影响人体舒适感的主要因素,并对舱内CO_2浓度和喷嘴送风参数调控范围提出合理建议。本文利用三排座飞机实验舱模拟真实飞机座舱环境,招募20名受试者,均为健康的在校大学生(男生10名,女生10名),在9个环境工况下(环境温度28℃,喷嘴送风开启和关闭,背景CO_2浓度2000ppm-5000ppm,喷嘴送风新风比为0/2、1/2和2/2)分别暴露70min,期间通过主观调查问卷收集受试者的舒适感变化情况,同时测定并记录相关环境参数。对实验数据的总结和相关分析发现:背景CO_2浓度会对人体的主观热反应和感知空气质量产生影响,即背景CO_2浓度越高,感知空气质量越低,并且会影响到人体的热舒适和热可接受度。随着背景CO_2浓度的升高,头晕、乏力嗜睡、注意力不集中、疲劳、呼吸不畅、精神低沉烦闷等相关不适症状的抱怨率会有不同程度的增加。喷嘴送风影响人体舒适感的主要因素是送风气流和新风,并且送风气流的影响作用大于新风。喷嘴送风气流能够明显地降低热感觉,改善热舒适,提高热可接受度,同时通过改善热舒适进而提高空气新鲜感,使空气质量趋向于可接受;但喷嘴送风气流对不适症状的影响不明显。喷嘴送风新风对感知空气质量具有显著性影响,从而影响热舒适和热可接受度;同时喷嘴送风新风对胸闷气喘、呼吸不畅等部分不适症状存在显著影响。此外喷嘴送风对人体舒适感的改善作用受背景CO_2浓度的影响,背景CO_2浓度越大,喷嘴送风的改善作用越明显;同时喷嘴送风的开启会减弱背景CO_2浓度对主观热反应、感知空气质量和不适症状的影响。通过对比不同背景CO_2浓度和喷嘴送风状态下人体舒适感的变化,在本研究工况下,为满足人体对整体环境满意度的要求,舱内背景CO_2浓度应低于2000ppm。当背景CO_2浓度小于3500ppm时,喷嘴送风可以设定为全回风;当背景CO_2浓度超过3500ppm时喷嘴送风需加入新风,随着CO_2浓度增加喷嘴送风新风比升高,当CO_2浓度为5000ppm时,喷嘴送风需设定为全新风。当舱内温度降低,人体主观热反应得到改善的情况下,舱内背景CO_2浓度可以相应地适当升高,同时对喷嘴送风新风量的需求降低。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V223.2

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