人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬：航空宇航科學(xué)與技術(shù)

第1章?緒論
1.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究概述1
1.1.1?人體溫度分布的研究2
1.1.2?人體熱調(diào)節(jié)的研究7
1.1.3?邊界條件的處理12
1.1.4?國外人體熱調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型研究的總結(jié)14
1.1.5?我國人體熱調(diào)節(jié)數(shù)學(xué)模型研究的回顧17
1.1.6?本書主要內(nèi)容18
1.2?本書內(nèi)容涉及的研究工作背景22
1.2.1?非均勻溫度環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究22
1.2.2?冷環(huán)境下的人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究25
1.2.3?冷熱寬溫度環(huán)境下的人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究28
1.2.4?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型在艙外航天服熱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用30
1.2.5?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型在艙外航天服手套熱分析中的應(yīng)用34
參考文獻(xiàn)37
第2章?準(zhǔn)二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.1?人體溫度控制系統(tǒng)的組成和原理48
2.1.1?被控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型50
2.1.2?控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型65
2.2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果的比較70
2.2.1?液冷服實(shí)驗(yàn)簡介70
2.2.2?實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理71
2.2.3?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的對(duì)比分析72
參考文獻(xiàn)82
第3章?熱環(huán)境下二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
3.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型85
3.1.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成85
3.1.2?人體熱調(diào)節(jié)生理學(xué)基礎(chǔ)86
3.1.3?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型概述92
3.2?被控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型93
3.2.1?人體的劃分93
3.2.2?人體幾何參數(shù)及質(zhì)量的確定95
3.2.3?人體熱物理參數(shù)與熱生理參數(shù)96
3.3?控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型100
3.3.1?人體熱調(diào)節(jié)的生理學(xué)模型100
3.3.2?控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型簡要回顧102
3.3.3?控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立104
3.4?人體血液對(duì)流換熱分析118
3.4.1?血液對(duì)流換熱模型118
3.4.2?血管換熱效率123
3.4.3?血液對(duì)流換熱分類125
3.4.4?血流對(duì)流換熱計(jì)算模型及中央血液熱平衡方程126
3.4.5?中央血液的能量平衡方程128
3.5?人體生物熱方程129
3.5.1?人體生物熱方程的推導(dǎo)129
3.5.2?關(guān)于生物熱方程的討論132
3.6?人體生物熱方程的數(shù)值求解方法133
3.6.1?控制方程的離散133
3.6.2?生物熱方程源項(xiàng)的線化處理136
3.6.3?節(jié)點(diǎn)離散方程138
3.6.4?血液溫度的計(jì)算148
3.6.5?人體溫度場(chǎng)計(jì)算過程149
3.7?人體生物熱方程的邊界條件150
3.7.1?人體同環(huán)境間的換熱途徑150
3.7.2?人體著裝條件下的外邊界條件154
3.7.3?著液冷服時(shí)的外邊界條件158
3.7.4?統(tǒng)一形式的外邊界條件164
3.8?非均勻熱輻射對(duì)人體溫度影響的實(shí)驗(yàn)研究165
3.8.1?試驗(yàn)設(shè)計(jì)165
3.8.2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析171
3.9?典型溫度環(huán)境條件的計(jì)算結(jié)果181
3.9.1?低溫環(huán)境181
3.9.2?高溫環(huán)境183
3.9.3?計(jì)算結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析189
3.9.4?程序動(dòng)態(tài)性能考核206
3.9.5?同其他模型計(jì)算結(jié)果的比較215
3.10?熱振動(dòng)復(fù)合環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型219
3.10.1?熱振動(dòng)復(fù)合環(huán)境因素對(duì)人體熱調(diào)節(jié)的影響219
3.10.2?熱振動(dòng)復(fù)合環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型220
參考文獻(xiàn)225
第4章?冷環(huán)境下二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
4.1?冷環(huán)境對(duì)人體的影響及其評(píng)價(jià)231
4.1.1?冷環(huán)境對(duì)人體的影響231
4.1.2?對(duì)冷環(huán)境影響的評(píng)價(jià)與應(yīng)用236
4.1.3?風(fēng)冷指數(shù)240
4.1.4?冷耐受能力241
4.2?人體與環(huán)境間的熱交換251
4.2.1?干換熱251
4.2.2?濕換熱255
4.2.3?服裝對(duì)熱交換的影響257
4.3?冷環(huán)境下人體溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型261
4.3.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)與人體溫度調(diào)節(jié)261
4.3.2?冷環(huán)境下人體溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型概述265
4.3.3?受控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型266
4.3.4?控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型276
4.4?人體生物熱方程數(shù)值求解285
4.4.1?數(shù)值求解方法285
4.4.2?離散網(wǎng)格285
4.4.3?離散方程的一般形式289
4.4.4?血液溫度的計(jì)算292
4.4.5?人體溫度場(chǎng)的求解293
4.5?冷環(huán)境下人體溫度分布的實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬294
4.5.1?實(shí)驗(yàn)研究294
4.5.2?計(jì)算結(jié)果與對(duì)比分析304
4.5.3?討論333
參考文獻(xiàn)333
第5章?冷熱寬溫度環(huán)境下二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
5.1?冷熱寬溫度環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型338
5.1.1?人體熱調(diào)節(jié)模型概述338
5.1.2?人體的劃分340
5.1.3?模型參數(shù)的選擇340
5.1.4?數(shù)學(xué)模型的建立342
5.2?人體生物熱方程的有限元數(shù)值求解355
5.2.1?單元網(wǎng)格劃分355
5.2.2?有限元方程建立357
5.3?冷熱寬溫度范圍人體溫度分布的實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬364
5.3.1?實(shí)驗(yàn)概況364
5.3.2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比與分析367
參考文獻(xiàn)387
第6章?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型在艙外航天服熱設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
6.1?“人體液冷服環(huán)境”的傳熱數(shù)學(xué)模型389
6.1.1?液冷服結(jié)構(gòu)389
6.1.2?液冷服換熱管網(wǎng)傳熱模型390
6.1.3?“人體液冷服環(huán)境”熱系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型393
6.1.4?實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析?399
6.2?“人體液冷通風(fēng)保溫服外環(huán)境”的傳熱數(shù)學(xué)模型?…?411
6.2.1?通風(fēng)保溫服與內(nèi)、外環(huán)境換熱411
6.2.2?通風(fēng)系統(tǒng)的熱分析417
6.2.3?人體液冷通風(fēng)保溫服外環(huán)境的傳熱數(shù)學(xué)模型422
6.3?出艙航天服液冷通風(fēng)保溫服的實(shí)驗(yàn)研究428
6.3.1?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?28
6.3.2?實(shí)驗(yàn)原理429
6.3.3?實(shí)驗(yàn)狀態(tài)及程序430
6.3.4?被試人員及實(shí)驗(yàn)設(shè)