服装热湿舒适性理论研究

    服装热湿舒适性的研究是应二次大战期间的军需和军备服务的特殊要求而逐渐发展起来的,至今己有60多年的历史,国内外专家、学者为此作了大里繁杂而细致的工作.随着形势的发展和研究的深入,其研究范围也在不断拓展,逐渐走向民用和各种特殊用途相结合,现已发展成为一个独立的、多学科交叉的研究领域。

    1.湿(汽态、液态)传递研究

    人们对于服装湿传递的研究,主要针对吸湿、透湿和放湿三个方面。热环境条件下,由于着装人体不断出汗(显汗和非显汗),而水蒸气从人体转移的过程也是人体的散热过程,因此湿传递过程必将伴随着热传递,服装对显汗和非显汗的吸收、透过以及散湿三个连续的过程,自然也就会影响人体着装后的湿热平衡和舒适性.按照Hol11es的观点,人体在安静状态下,皮肤水气蒸发或蒸汽压很小,穿着纯棉或涤纶织物并没有显著的舒适性差异,而当人体大量出汗时却有明显不同,所以说织物的吸湿透湿和放湿性能成为评价服装热湿舒适性的重要因素。

    对于织物的透湿和散湿,有大量的文献对此作了深入研究,只是侧重点和方法稍有差异。研究织物透湿的四种途径:即织物中纱线与纱线的空隙、纤维本身、纱线中纤维与纤维之间的空隙以及织物表面曲屈波所引起的自由空隙对织物湿传递的影响。利用相对透湿率和透湿过程的状态方程对织物透湿过程规律进行了研究。认为毛织物微小气候的温湿度变化,在开始阶段较为复杂,但从三分钟以后,其变化是有规律的:服装空气层的温度随时间变化成对数下降,而微小气候层的相对湿度随时间变化成对数上升。在织物散湿方面的研究是先找出能描述织物湿重与时间的定量关系,采用多项式曲线拟合得到经验方程,然后再根据函数的一阶导数和二阶导数的物理意义分析了散湿速率和散湿加速度,并给出了具体的数学表达式。

    2.热量(显热)传递研究

    导热系数是反映导热性能的一个重要的物性参数。通过织物的热量看作是稳态一维热传导,利用了傅立叶定律的数学表达式,对影响织物导热系数的各因素进行了分析。接触冷感是另一个由织物热传导特性决定的服装热舒适性的指标,分析织物与皮肤接触后皮肤温度变化规律,并根据热传导物理学、皮肤感温生理学和感觉判断心理学的研究成果,提出了织物接触热舒适一接触冷感产生的理论模型,讨论了各特征物理指标的相关关系。温度是热传递中的一个重要状态参数,研究织物的温度传递特性,得出了有关织物的温度传递函数。根据传热学原理中不同对流状态下的葛拉晓夫准则(命),得出了不同空气层厚度范围内的织物热阻计算公式,认为织物中空气对流与否、自然对流或稳态对流对织物热阻的影响差别很大。

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