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基于径向基网络的液冷服人体实验非线性模型辨识
目的建立液冷服人体实验的非线性数学模型,研究人体状态参数与液冷服入口水温的关系.方法根据人体热学特性和以前的实验数据,运用径向基(RBF)神经网络辨识建模,考察了网络对该实验系统建模的适应性.结果 RBF液冷服人体网络对人体状态和液冷服相关数据有很好的辨识能力,逼近速度快.结论 RBF网络适合本文仿真实验,有利于今后实时的自适应控制.
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利用暖体假人对液冷服散热特性的实验研究分析
目的利用暖体假人对液冷服的各设计参数间的内在关系进行分析,同时对液冷服的散热特性进行评价分析.方法温度舱内暖体假人着液冷服和隔热服,在不同的温度环境和不同的暖体假人代谢率条件下,改变服装设计参数,以获得液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系.并测量冷却液进出口温度,计算液冷服的实际散热量.结果得到了液冷服在不同实验条件下进口液温、液体流率与液冷服散热量及温度比效率间的关系和液冷服的实际散热量,为服装设计参数的合理性提供了评价依据.结论验证了该舱外航天服的液冷服结构参数选取较为合理.揭示了液体流率受管道结构等条件的限制,合理调节范围较窄,服装温度比效率不会很高,应主要靠调节进口液温来改变服装的散热量.
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模拟失重对人体皮肤温度分布和不同部位非蒸发散热的影响
目的研究模拟失重时人体体温调节系统的改变对人体非蒸发散热的影响.方法 5名被试者-6°头低位卧床7 d,采用HR-Ⅱ型医用红外热像仪测量人体体表温度的分布,根据体表温度计算身体各部位的非蒸发散热量及其在总散热量中所占百分比例.结果卧床中,人体纵向温度梯度增加,在卧床第3天,胸-足部位皮肤温差较对照增加6.7℃;各部位散热所占全身散热比例躯干增加了近6%,头部增加约2%,上肢散热减少3%,下肢减少约5%.结论模拟失重条件下人体不同部位散热所占比例发生变化,这一结果可用于舱外航天服液冷层流量分配的设计.
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应用潜热型功能热流体的液冷服散热性能分析
目的 研究潜热型功能热流体作为液冷服(LCG)冷却液的散热性能及其影响因素.方法 基于Pennes生物热方程建立人体躯干穿着液冷服的传热模型,通过对比各种条件下的液冷服散热量、液冷服效率、冷却液温度和人体皮肤温度等参数,分析液冷服的散热性能以及人体热舒适性.结果 相比以水为冷却液,潜热型功能热流体可以显著提高液冷服散热能力,减小所需冷却液流量以及泵功;采用较高的流体入口温度,减小皮肤温差,提高人体热舒适性;代谢产热在较大范围内波动有较强的热缓冲能力.结论 潜热型功能热流体可以明显改善液冷服的散热性能,提高航天员的热舒适性,在航天生保系统中具有重要的应用与前景.
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舱外航天服热控基础科学问题研究进展
本文分析了航天员舱外作业时舱外航天服热控系统中的基础科学问题,主要包括:失重环境下的人体热调节模型问题;舱外航天服自动液温调节问题;基于人体热调节模型的暖体假人热控问题.从建立多生理耦合模型、利用人工神经网络进行航天服自动热控、搭建新型暖体假人控制模型等方面对上述问题提出了解决方案以及未来发展建议.
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舱外航天液冷服传热分析
简单介绍了舱外航天液冷服的结构、功能,分析了通风气体与液冷服基础服装间的对流换热、液冷服的传热传质过程,给出了液冷服传热传质数学模型.通过舱外航天服液冷通风系统与人体的联合热生理实验,该模型得到了验证,并为舱外航天服液冷通风系统的设计提供了依据.
