附加相變材料的消防服熱性能研究.pdf

1、在消防救援中，消防員依靠消防服提供充分的保護(hù)以應(yīng)對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)各種各樣的危險(xiǎn)環(huán)境。在過(guò)去的幾十年里，消防服已經(jīng)取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步，其熱防護(hù)性能及舒適性一直是研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的消防服能否提供有效的熱防護(hù)性能，保證消防員的職業(yè)健康與安全，是關(guān)系到國(guó)家安全發(fā)展的重要課題。在消防服中添加相變材料是一項(xiàng)具有發(fā)展前景的新技術(shù)，研究表明，該方法能夠有效提高消防服的熱防護(hù)性能。
　　相變材料是一種新型智能調(diào)溫材料，能夠根據(jù)外界環(huán)境溫度的變化，發(fā)生可

2、逆相態(tài)改變，伴隨相態(tài)轉(zhuǎn)變吸收或放出熱量進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)的作用。為了進(jìn)一步探索該項(xiàng)技術(shù)，本文重點(diǎn)研究添加了相變材料的消防服試樣的熱性能。選取固態(tài)相變材料，將相變層置于消防服舒適層和隔熱層之間構(gòu)成隔熱內(nèi)襯的形式，與外層和防水透汽層共同構(gòu)成消防服測(cè)試試樣。改變?cè)嚇颖┞兜臒嵬亢统掷m(xù)時(shí)間，熱通量分別設(shè)置了2.5 kW/m2、10 kW/m2和20 kW/m2近似模擬二、三、四熱等級(jí)，獲知因相變材料的附加而引起的消防服額外熱性能的變化。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試

3、和前人對(duì)消防服傳熱模型研究的基礎(chǔ)上創(chuàng)建了一個(gè)添加了相變影響因素的有限差分法理論傳熱模型，并將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與所建立的傳熱模型進(jìn)行驗(yàn)證和分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示含有相變材料的試樣其總體溫度低于不含相變材料的試樣。附加了相變材料的消防服在低熱流輻射下，其相變潛熱的影響要比高熱流輻射下更加明顯。尤其在中強(qiáng)熱流下，由于相變材料的添加可使消防服整體降低8.5℃，且相變層的潛熱吸收占總熱能吸收的30％，表明添加了相變材料后，消防服每單位質(zhì)量可以