安全人机工程学教学教程王保国11演示文稿.pptVIP

人体各节段皮肤表面温度的分布 程序初始化菜单 人体热舒适性的EQT评价及算例 图中两条粗实线为文献[520]给出的热舒适边界线，图中黑点和圆圈为我们计算的结果，其中圆圈代表驾驶员身体的右侧值，黑点代表身体左侧的值。 算例中司机的热舒适状况图 超重与失重 令为地球对物体的引力，为物体运动的加速度，因此有 早期飞船发射时，超重曲线峰值时的G值为6～8，作用时间每级100～200S左右；返回时峰值的G值为8～10，持续时间200S左右。随着火箭技术和再入大气层技术的不断完善与改进，飞船起飞时的G值大约在4～5左右，返回时大约为5～7；对于航天飞机已实现了滑翔回收，减速过载的G值已降到2以下。 常用加速度术语及矢量符号 失重环境下人体的主要生理反应 神经前庭系统——主要症状是眩晕、恶心，有时发生呕吐和产生错觉，全身感到不舒服，无法工作，影响了航天员的效率。 心血管系统——航天员处于失重环境后数天便可出现心血管功能下降，主要表现在有的航天员心电图心律不齐等现象。 血液和电解质——航天飞行后，许多航天员都出现了红细胞容积减少， 骨骼与肌肉系统——航天员在太空停留会发生骨质丧失、骨质疏松和骨骼肌萎缩的现象。 空间孤独以及相容性问题 思乡病与恐惧症——在狭小的舱室中居住的航天员会产生抑制不住的孤独感、烦闷感和恐惧感。 人际关系——长期的太空飞行还会造成航天员的一些心理障碍，例如乘员之间相互不协调、不满意对方，甚至与地面工作人员产生对抗情绪。 11.4 车辆人－机－环境系统中 乘员热舒适性的数值计算 11.4.1 人体皮肤温度的确定 11.4.2 人体热舒适性的计算 11.4.3 典型算例与分析 车室内人体热舒适性计算的总框图 车室内三维流场和温度的计算 三维、湍流、雷诺平均Navier-Stokes方程瞬态时方程组的形式为 连续方程： （11－15） 动力学方程： （11－16） 或者 （11－17） 能量方程： （11－18） 或者 （11－19） 式中 ， ， ， ， ，e与分别表示瞬态时的密度、压强、速度、粘性应力张量、应力张量、单位体积所具有的广义内能与由于传热而导致的热流矢； 为热传导系数。 在直角坐标系下（11－15）、（11－17）与（11－19）式可写为： 边界条件（以定常流动为例） 进口边界条件（即车的进风口）：给进口的总压、总温、进口马赫数等； 出口边界条件（即车的出风口）：认为沿z向出气时 车室的内壁面边界条件：速度给无滑移条件；壁面温度给出温度的分布；认为物面满足非穿透边界条件，物面的压强值由法向动量方程决定。 人体表面的边界条件：速度给无滑移条件；给定人体表面皮肤温度的分布；人体表面的压强值也由法向动量方程决定。 车室的简化几何形状 有驾驶员与乘员的车室图 人体生物热方程的计算 将人体划分为15个不同的节段，即头、颈、躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿和脚，如图11.9所示。 在人体节段的模型中又将每一个节段进一步分为四个不同的层即核心层、肌肉层、脂肪层和皮肤层如图11.10所示。 图11.9人体节段划分示意图 图11.10节段分层示意图 对于人体的某个节段而言，一般的热平衡方程为： （11－19） 边界条件 径向满足： 周向满足： 在不同层的界面处： 式中R0为所考虑的人体节段的半径，qc为体表与环境间的对流换热，qr为体表与环境间的辐射换热，qe为人体蒸发散热，qs为太阳对人体的辐