高温专用服装材料热传导控制问题
自发热衣服原理
自发热衣服原理
自发热衣服是一种能够自行发热的服装，它的原理主要是基于纳米技术和电热传导原理。
首先，自发热衣服内部含有纳米级碳纤维材料。
这些碳纤维材料具有良好的导电性能，可以将电能有效地转换为热能。
当电流通过碳纤维材料时，由于电阻产生的热量会迅速传导到周围的空气中，从而使整个衣服的温度升高。
其次，自发热衣服配备有电池或外部电源供电。
电池会提供直流电流给衣服内部的导电材料，从而激活自发热功能。
有些自发热衣服还通过特殊设计，可以调节电流大小和温度，以满足不同环境下的需求。
此外，自发热衣服还采用了保温材料，如绒毛或羊毛，以增加保暖效果。
这些保温材料能够阻止外界冷空气的渗透，同时也减少了内部热能的散失，进一步提高了自发热衣服的保暖性能。
总的来说，自发热衣服通过导电材料将电能转换为热能，并借助保温材料减少热能的散失，从而实现自发热效果。
这种创新的技术不仅能够提供舒适的保暖体验，还可以在寒冷环境中提高人体的舒适度和保护健康。
常见保暖材料热传导率,热导值,克罗值的对比
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发热衣服原理
发热衣服原理发热衣服是一种能够在寒冷环境下提供热量的服装，它采用了先进的科技原理，可以为人们在寒冷的天气中提供温暖保护。
那么，发热衣服的原理是什么呢？接下来，我们将深入探讨发热衣服的原理。
首先，发热衣服的原理是利用发热材料产生热量。
发热衣服内部通常嵌入了发热材料，这些发热材料可以通过电能或化学能转化为热能，从而产生热量。
这些发热材料可以是导电纤维、碳纤维、金属纤维等材料，通过电流的作用或者化学反应来产生热量，从而使得穿着发热衣服的人感到温暖舒适。
其次，发热衣服的原理还涉及到热传导和热辐射。
当发热材料产生热量后，热量会通过热传导的方式传递到衣服的表面，然后再通过热辐射的方式传递给人体。
这样一来，人们穿着发热衣服后，可以感受到来自衣服表面的热量，从而达到保暖的效果。
另外，发热衣服的原理还包括热量的保持和分布。
一般来说，发热衣服会在内部加入保温层，这样可以有效地保持热量，防止热量散失。
同时，发热衣服还会通过科学的设计，将热量均匀地分布在整个衣服表面，使得穿着者可以全身都感受到温暖，而不是局部的热量集中。
总的来说，发热衣服的原理是通过发热材料产生热量，然后通过热传导和热辐射传递给人体，同时保持和分布热量，从而达到保暖的效果。
这种原理的发热衣服在寒冷的冬季为人们提供了舒适的保暖体验，受到了广泛的欢迎。
在选择发热衣服时，我们可以根据自己的需求和活动环境来选择不同类型的发热衣服，比如户外运动型、日常保暖型等。
同时，我们也要注意发热衣服的使用方法和保养，以确保其长期有效地发挥保暖作用。
总的来说，发热衣服的原理是基于先进的科技原理，通过发热材料产生热量，然后通过热传导和热辐射传递给人体，同时保持和分布热量，从而达到保暖的效果。
发热衣服为人们在寒冷环境下提供了舒适的保暖体验，成为了冬季不可或缺的保暖装备。
纺织品的热管理性能与应用分析
纺织品的热管理性能与应用分析在我们的日常生活中，纺织品无处不在，从我们身上穿着的衣物到家居中的床上用品，从户外运动装备到工业领域的特殊材料。
而其中，纺织品的热管理性能逐渐成为一个备受关注的重要特性。
它不仅影响着我们的舒适度，还在许多特定的应用场景中发挥着关键作用。
一、纺织品热管理性能的基本概念纺织品的热管理性能，简单来说，就是指其调节和控制热量传递的能力。
这包括保暖、散热、隔热等多个方面。
当我们在寒冷的冬天穿上厚厚的毛衣，毛衣所展现的就是良好的保暖性能，阻止身体热量散失；而在炎热的夏天，穿着轻薄透气的衣物，其散热性能帮助我们保持凉爽。
热量传递主要通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质直接接触传递；对流则是通过流体（如空气、水）的流动传递热量；辐射是通过电磁波的形式传递热量。
纺织品在这三种热量传递方式中起到了不同程度的阻碍或促进作用，从而影响其热管理性能。
二、影响纺织品热管理性能的因素1、纤维材料不同的纤维具有不同的热学性能。
例如，羊毛、羽绒等天然纤维通常具有较好的保暖性能，因为它们的纤维结构能够储存大量的静止空气，减少热量的传导和对流。
而合成纤维如聚酯纤维，经过特殊处理和设计，也可以具备出色的保暖或散热性能。
2、织物结构织物的紧密度、厚度、孔隙率等结构参数对热管理性能有显著影响。
紧密编织的织物通常隔热性能较好，而疏松多孔的织物则更有利于散热和透气。
3、后整理工艺通过各种后整理工艺，如涂层、覆膜等，可以改变纺织品的表面性能，从而影响其热传递特性。
例如，防水透气涂层既能阻挡外界水分进入，又能让汗液蒸发排出，同时保持一定的保暖性能。
4、颜色颜色也会对纺织品的热管理性能产生影响。
深色织物吸收更多的太阳辐射，在寒冷天气中可能更有利于保暖；而浅色织物反射更多的辐射，在炎热环境下相对更凉爽。
三、纺织品热管理性能的测试方法为了准确评估纺织品的热管理性能，科学家们开发了一系列的测试方法。
1、热阻和湿阻测试这是常见的测试方法之一，通过测量纺织品在一定条件下对热量和湿气传递的阻力，来评估其保暖和透气性能。
热传导的影响因素与计算方法
热传导的影响因素与计算方法热传导是一种热量传递的方式，它通过固体、液体或气体中的颗粒之间的直接碰撞传递热能。
了解热传导的影响因素和计算方法可以帮助我们更好地理解和应用热传导过程。
本文将介绍热传导的影响因素以及常用的计算方法。
一、热传导的影响因素1. 温度差：温度差是影响热传导的主要因素之一。
较大的温度差会导致更高的热传导速率。
例如，当一个物体的一侧温度较高，另一侧温度较低时，热量会从高温侧传导到低温侧。
2. 导热性能：物质的导热性能也是影响热传导的重要因素。
导热性能越高，物质对热量的传导能力就越强。
不同物质之间的导热性能存在差异，例如金属通常具有较高的导热性能，而绝缘材料通常具有较低的导热性能。
3. 材料的形状和尺寸：材料的形状和尺寸对热传导的影响也很大。
相同材质的物体在不同形状和尺寸下的热传导速率可能会有所不同。
通常情况下，形状越薄，热传导速率越高。
而当物体的尺寸较大时，热传导速率会减慢。
4. 材料的密度：材料的密度同样会对热传导起到一定的影响。
密度越高，热传导速率也会相应增加。
这是因为在高密度物质中，分子之间的碰撞更频繁，热量更容易传递。
二、热传导的计算方法1. 热传导方程：热传导的计算可通过热传导方程来实现。
热传导方程可以表达为：Q = -k * A * (ΔT / Δx)其中，Q表示单位时间内传导热量，k表示材料的导热系数，A表示传热面积，ΔT表示温度差，Δx表示传热距离。
通过这个方程，我们可以计算出单位时间内通过材料传导的热量。
2. 热传导系数：热传导系数是材料导热性能的重要指标，它反映了单位时间内单位温度差下，单位面积上的热流量。
不同材料的导热系数各异，可以通过实验或文献查询获得。
3. 线性热传导：对于柱状物体或具有轴对称形状的物体，热传导方程可以简化为线性热传导方程。
线性热传导方程可以表示为：Q = -kA * (dT / dx)其中，Q表示单位时间内的热流量，k表示材料导热系数，A表示传热面积，dT表示温度差，dx表示传热距离。
消防服原理
消防服原理
消防服是一种特殊的防护服装，主要用于灭火救援工作中的火场作业。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 阻隔高温：消防服采用耐高温材料制成，如阻燃纤维、耐热胶膜等。
这些材料具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下长时间保持其阻隔高温的功能，有效保护人体免受热辐射的侵害。
2. 隔热保温：消防服的隔热保温层可以减少火焰和高温环境对人体的热传导。
这一层通常由多层绝热材料构成，如气凝胶、玻璃纤维等。
它们能够有效减少热量的传导，避免热量直接对人体产生伤害。
3. 阻隔有害气体和颗粒物：火场中会产生大量的有害气体和颗粒物，如烟雾、毒气等。
消防服通常采用高效过滤材料制作面罩和服装表面，以阻隔有害气体和颗粒物的侵入，确保救援人员呼吸到相对清洁的空气。
4. 透气性：消防服的透气性非常重要，可以提高救援人员在火场中的舒适度和工作效率。
透气层通常由多孔材料构成，如微孔聚合物、特殊纤维等。
它们能够保持空气的流通，防止湿气积聚，提供良好的透气性能。
综上所述，消防服通过阻隔高温、隔热保温、阻隔有害气体和颗粒物、提供透气性等多种原理，为消防救援人员提供全面的防护功能，确保他们在火场中的安全。
发热衣服原理
发热衣服原理
发热衣服是一种能够在寒冷环境中提供温暖的服装，其原理主要是通过内置的发热元件产生热量，从而实现保暖的效果。
一般来说，发热衣服的发热元件采用导电材料，通过电流通电产生热量，从而将身体周围的空气加热，提高穿着者的体感温度。
发热衣服的发热元件通常采用碳纤维、金属丝等材料制成，这些材料具有良好的导电性能和耐高温性能，能够在电流通电的情况下产生热量。
通过在衣服的内层布料中嵌入这些发热元件，并连接到电源，就能够实现发热衣服的功能。
在使用发热衣服时，只需将发热元件连接到电源，通电后即可感受到衣服内部开始升温。
这种发热衣服能够在寒冷的户外环境中提供温暖，有效缓解寒冷天气对人体的影响，提高穿着者的舒适度。
发热衣服在设计时，一般会考虑到舒适性、安全性和耐用性等因素。
发热元件的布置需要考虑到整体的服装结构，以确保发热效果均匀、舒适。
同时，发热元件的电源接口和控制装置也需要考虑到使用的便捷性和安全性，以防止电路短路或者过热等安全问题。
此外，发热衣服的耐用性也是设计的重要考虑因素，需要确保发热元件和电路的稳定性和耐用性，以满足长时间使用的需求。
总的来说，发热衣服通过内置的发热元件产生热量，从而实现保暖的效果。
其原理简单而有效，能够在寒冷环境中为穿着者提供温暖，提高舒适度。
在未来，随着材料和技术的不断进步，发热衣服的性能和舒适度将会得到进一步提升，为人们的生活带来更多便利和舒适。
电热服的发热原理
电热服的发热原理
电热服是一种利用电流通过导线产生热能，从而加热服装内的发热设备。
它采用先进的纳米技术，将电源和导线布置在服装内，通过电流来给服装加热。
这种服装具有调温功能，可以根据用户的需要调节温度，以保持温暖舒适的状态。
电热服的发热原理主要包括以下几个方面：
1.导电材料：电热服中的导线材料是关键之一。
一般采用的是导电纤维材料，如银纤维、碳纤维等。
这些导电材料具有良好的导电性能，能够将电流输送到整个服装的发热区域。
2.电源：电热服通常采用可充电的锂电池作为电源，也可以使用其他形式的电池。
这些电池通过电线连接到服装内的发热区域，提供所需的电流。
3.加热区域：电热服通常在服装的关键部位设置发热区域，如背部、腹部、手部等。
在这些区域内，导线被布置成网状结构，以实现均匀的发热效果。
导线与导线之间的交叉点形成了一个发热点，通过电流通入导线，使其产生热能，从而加热整个服装。
4.温控系统：电热服通常配备有温控系统，可以根据用户的需要调节温度。
温控系统一般使用可调节的电阻器或热敏电阻来控制电流的大小，从而控制发热区域的温度。
当电热服启动时，电流从电池流过导线，导线自身的阻抗会产生热量，并且将热量传递给服装材料。
服装材料吸收热能后，将热量进一步传递给身体，从而达到加热服的效果。
而温控系统可以监测发热区域的温度，并根据用户的设定值来调整电流的大小，保持所需的温度。
电热服的发热原理是利用导电材料的导电性能产生热能，通过温控系统来调节发热区域的温度，从而实现加热服的功能。
这种技术已经被广泛运用于户外运动、工作保护等领域，为人们提供了舒适、温暖的穿着体验。
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新材料与新技术化 工 设 计 通 讯New Material and New TechnologyChemical Engineering Design Communications·62· 第45卷第2期2019年2月
1 引言人们需要穿着专用服装在高温环境下工作以避免灼伤。专用服装一般有三层织物材料，分别记为I、II、III层，第I层与外界环境接触，第III层与皮肤之间会存在空隙，将此空隙记为第IV层。为了设计专用服装，将体内温度控制在37℃的假人放置在实验室的高温环境中，测量假人皮肤外侧的温度。为了降低研发成本、缩短研发周期，需要利用数学模型来确定假人皮肤外侧的温度变化情况，并解决下面的问题：根据一系列专用服装材料的参数值，对环境温度为75℃、II层厚度为6mm、IV层厚度为5mm、工作时间为90分钟的情形开展实验，测量得到假人皮肤外侧的温度，可以建立数学模型，计算温度分布。表1 符号说明Ti第i层温度（℃）
t时间（s）
∆T外界温度和皮肤外侧温度的差值（以下均简称温度差）（℃）
Q热流量（W）
q单位面积热损失（W/m
2
）
λi第i层热传导率（W/（m·ºC））
di第i层厚度（m）
2 每层温度分布分析及模型建立2.1 每层温度分布分析及模型建立为了更直观的表示高温作业服装每层的情况，取其局部示意图如图1所示。
d1d2d3d4
C1, ρ1, λ1T0T1T2T3T5人体皮肤T5外界恒定温度T0ⅠⅡⅢⅣC2, ρ2, λ2C2, ρ3, λ3C4, ρ4, λ4
图1 高温作业服装每层情况局部示意图热传导模型得到热量与温度变化量的关系为
[2] （1）
根据一系列专用服装材料的参数值，通过MATLAB将参考数据导入得到温度与时间分布的关系后，为了找到每层温度与时间的函数模型，通过MATLAB找出环境温度和假人皮外测温度差值与时间的关系图可以发现温度差与时间的关系和反比例函数的图像相近，因此需要验证温度差与时间是否符合反比例函数的变化规律。为此，我们利用MATLAB进行数据拟合，从而得到了图2。由图2所知，温度差与时间的关系符合该拟合函数模型，并且得到拟合后的温度差与时间的
函数关系式。其中虚线为温度差与时间的关系图，实线为拟合的反比例函数曲线。
6 0005 0004 0003 0002 0002830323436384042
261 0000
∆T/℃
t/s
图2 温度差与时间的的图像2.2 模型求解通过MATLAB进行数据拟合，可以得到
（2）
经计算，得a=1 603，b=104.23，c=26.3为了找到每层温度与时间的关系，我们根据图1，将（1）（2）公式联立，可以得到：
（3）由公式（3），可求得每层温差及各层材料的温度为
（4）
（5）
（下转第81页）
摘 要：针对人们需要穿着专用服装在高温环境下工作以避免灼伤这个问题展开研究。专用服装一般有三层织物材料和一层空隙。根据一系列参考数据由MATLAB进行数据拟合得到反比例函数关系式。在假定单位面积热损失相同以及忽略衣服间隙处的热对流情况下，本文引入化工原理中多层壁的定态一维热传导模型[1]，得到单位面积热损失与不同层温度差的函数关系式，
进而运用传统规则算法推导出每层温度和时间的函数关系式。关键词：多层壁的定态导热；数据拟合；传统规则算法中图分类号：TQ175.732 文献标志码：A 文章编号：1003–6490（2019）02–0062–02
Heat Conduction Control Problem of High Temperature Special Clothing Materials
Yang Chang，Lu Xin-yu，Li HuiAbstract：This paper focuses on the problem that people need to wear special clothing to work in high temperature environment to avoid burns.Special clothing generally has three layers of fabric material and a layer of voids.In this paper，based on a series of reference data，the data is fitted by MATLAB to obtain the inverse proportional function relationship.Under the assumption that the heat loss per unit area is the same and the heat convection at the gap of the clothes is neglected，this paper introduces the steady-state one-dimensional heat conduction model of the multi-walled wall in the chemical engineering principle[1]，and obtains the functional relationship between
the heat loss per unit area and the temperature difference of different layers.Then，using the traditional rule algorithm to derive the function relationship between temperature and time of each layer.Key words：fixed-wall thermal conduction of multiple walls；data fitting；traditional rule algorithm
高温专用服装材料热传导控制问题杨 畅，陆欣雨，李 辉（河北农业大学理工学院，河北沧州 061100）
收稿日期：2018–11–06作者简介： 杨畅（1996—），女，河北唐山人，本科在读，主要研究方向为药学。工艺与设备化 工 设 计 通 讯Technology and EquipmentChemical Engineering Design Communications ·81·第45卷第2期2019年2月
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图3 新冷却器结构示意图
4 优化后的实际效果分析改造后的冷却器于2017年12月投用，至今运行状况良好，对比原冷却器具有以下优点：1）换热效率提高。改造后，四段缸入口温度比改造前平
均降低10℃。在操作过程中，改造前，三级气液分离器平均每班（8h）排液1次，改造后每班排液2次，冷却效果明显。2）运行周期延长。新固定管板式冷却器采用柔性石墨带
内环金属缠绕垫密封，运行3a以来，未因密封失效泄漏发生非计划性检修，仅在年度计划检修时更换了密封垫，延长了设备运行周期，维护工作量减小。3）结构紧凑，经济实用。将原填料函式结构改为固定管
板式后，去掉了原来与壳程筒体相焊的两块法兰，结构更加紧凑，同时设备重量减轻，造价更低。参考文献[1] TSG 21—2016，固定式压力容器安全技术监察规程[S].[2] GB/T150.1~150.4—2011，压力容器[S].[3] GB/T151—2014，热交换器[S].
（上接第62页）
（6）
（7）通过计算得到公式（4）-（7）各层材料的温度与时间的关系。3 结论
本文通过MATLAB数据拟合建立的反比例函数模型适用于解决高温专用服装材料热传导控制问题。此模型直接引用
化工中的相关理论模型，准确性高，不需复杂的计算，可以进一步推广到低温环境中防寒服的设计研究及应用。参考文献[1] 贾随军，贾小勇.傅立叶与热传导理论的数学化[J].自然辩证法通
讯，2009，31（05）：65-70+111-112.[2] 陈敏恒，丛德滋.化工原理（上册）[M].北京：化学工业出版社，2015：170-175.[3] 司守奎，孙玺靑.数学建模算法与程序[M].国防工业出版社，2007：395-397.
（上接第49页）5 结束语油田的开采难度在逐步上升，要想切实有效的保证开采效率，就必须从资金投入和人力投入上下功夫。只有保障了技术研发的先决条件，才能更好地开发和研究出具有高产能和高效率的开采工艺。采取行之有效的开采方式来保证石油的开采率，提高石油企业的经济效率，为社会的发展作出更大的贡献。参考文献[1] 张森津，王海龙，姬佳峰，等.浅析鄂尔多斯盆地低渗透油田采油
开发技术[J].中国化工贸易，2017，9（2）：58.
（上接第27页）参考文献[1] 常青，李春辉，张水平.浅析油气储运技术的现状及发展[J].化工管理，2015，（3）.[2] 梁俊逸.浅析油气储运问题及新技术[J].化工管理，2018，（3）.
（上接第26页）操作，致力于为油田化学剂质检工作创造有利的条件，争取早日实现油田生产效益的最大化。参考文献[1] 孙玲.油田化学剂质检中遇到的问题与思考[J].黑龙江科技信息，2013，（17）.