- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
舱外航天服手套加热研究
丁立袁修干庞诚
(北京航空航天大学人机与环境研究所,北京100083)
摘 要针对舱外作业中航天员常常因手/足冷而不得不提前回艟的情况,提出
了主动加热的方法。利用边界元法是以边界点上未知函数满足积分方程为基础进
行近似计算的这一特点,对人体温度场模型和舱外宇航服手套加热进行了三维计
算,并给出了加热的最佳方案。通过实验证实模型可信,加热方法台理。
关键词边界元法手指 人体温度场。
l引言
。
舱外航天服手套是航天员出舱活动必不可少的装备,但由于手套须具有保温、抗打击、
气密、抗辐射等功能。使得其保温效果始终得不到满意的解决,近年来出舱作业航天员常
因手/足太冷而不得不提前回舱“】乜]。美、俄的航天业已经发展了几十年,在保温材料方面
可以说是用了目前最好的材料,但宇航员还抱怨手指冷,通过对手套某些部位主动温控加
热来保温己成了不争的事实o】[“。
艟外航天服手套一般分三层,从里到外是:气密层、防热层和保护层。气密层是由气
密橡胶层和限制层构成:防热层采用的保温材料是镀铝聚酰氮薄膜或镀铝聚脂膜,主要是
用于保温:外层则起到耐磨损和防微陨石等作用。气密层里含氧量很高,加热器不能放在
气密层内,因为易于爆炸。放在气密层与限制层之间,摩擦较大,易于损坏加热器。放在
限制层和保护层之同危险最小,对航天员能提供较好的加热,且易于更换。由于不能影响
宇航员的触觉和手动作业”1及在生理上脂肪组织多在手掌¨】,故加热器应安放在手指指背。
一般航天员出舱需工作8h,航天员的加热能源是高能电池,高能电池的能量有限。需
尽可能地有效利用,如何有效的分配加热量可从两方面来考虑:①.手和手套的温度场分
析;②.低温对手动作业的影响。
1.1手和手套的温度模型
人体温度场是一个非常复杂的系统,目前人们普遍采用的是1948年Pcnm【5】建立的
PⅫ髂方程
pcar‘,ar=七审27’’+Q。+阡Ic6扩‘。一r’J (1)
其中r为组织温度,单位托F为血液灌流率,单位为^班7
f一·s^以为生物体内单位体
积生成热.单位为肥F:c为比热窖,单位为少“F·^A☆为导热系数,单位为∥妇·肌
p为密度.单位为如,■:f为时间,单位为下标a为动脉、b为血管。虽然其后的人们
对其进行了较多修改,但目前人们普遍还是采用式(1)。由于人体组织极其复杂.造成边
37
~——————r——————爵_—百1陬f——————————————一一
界极难处理,故现在所计算的温度场通常简化到二维温度场,这与真实人体有较大差别,
需要对其进行三维研究。手指是典型的多层结构,特别中心只有一根指骨,便于简化和数
值模拟计算,但其边界仍是很复杂。边界元法是将问题的维数降低一阶,即从二次降为一
次,返大大减少了数据准备工作量和求解自由度.是处理边界问题的好方法。车文将采用
边界元法来计算方程。 ·
如表l所示“】.舱外航天服手套的各部位导热系数园散热情况不同而不同,由于指尖
教热的热流密度最大,其对保温要求擐高.导热系数为o.0028∥山·Ⅳ),手指其次,手
掌的最高,且各层又有所不同,这在考虑加热时需分别处理。
表l 手套参效
组织
文档评论(0)