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

第1章?緒論
1.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型研究概述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)學模型研究的總結(jié)14
1.1.5?我國人體熱調(diào)節(jié)數(shù)學模型研究的回顧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)學模型研究28
1.2.4?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型在艙外航天服熱設計中的應用30
1.2.5?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型在艙外航天服手套熱分析中的應用34
參考文獻37
第2章?準二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型
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)學模型50
2.1.2?控制系統(tǒng)的數(shù)學模型65
2.2?實驗結(jié)果與模擬計算結(jié)果的比較70
2.2.1?液冷服實驗簡介70
2.2.2?實驗數(shù)據(jù)處理71
2.2.3?實驗結(jié)果與模擬結(jié)果的對比分析72
參考文獻82
第3章?熱環(huán)境下二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型
3.1?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型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)生理學基礎86
3.1.3?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型概述92
3.2?被控系統(tǒng)數(shù)學模型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)學模型100
3.3.1?人體熱調(diào)節(jié)的生理學模型100
3.3.2?控制系統(tǒng)數(shù)學模型簡要回顧102
3.3.3?控制系統(tǒng)數(shù)學模型的建立104
3.4?人體血液對流換熱分析118
3.4.1?血液對流換熱模型118
3.4.2?血管換熱效率123
3.4.3?血液對流換熱分類125
3.4.4?血流對流換熱計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129
3.5.2?關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?生物熱方程源項的線化處理136
3.6.3?節(jié)點離散方程138
3.6.4?血液溫度的計算148
3.6.5?人體溫度場計算過程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?非均勻熱輻射對人體溫度影響的實驗研究165
3.8.1?試驗設計165
3.8.2?實驗結(jié)果及其分析171
3.9?典型溫度環(huán)境條件的計算結(jié)果181
3.9.1?低溫環(huán)境181
3.9.2?高溫環(huán)境183
3.9.3?計算結(jié)果同實驗結(jié)果的對比分析189
3.9.4?程序動態(tài)性能考核206
3.9.5?同其他模型計算結(jié)果的比較215
3.10?熱振動復合環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型219
3.10.1?熱振動復合環(huán)境因素對人體熱調(diào)節(jié)的影響219
3.10.2?熱振動復合環(huán)境下人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型220
參考文獻225
第4章?冷環(huán)境下二維人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型
4.1?冷環(huán)境對人體的影響及其評價231
4.1.1?冷環(huán)境對人體的影響231
4.1.2?對冷環(huán)境影響的評價與應用236
4.1.3?風冷指數(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)學模型概述265
4.3.3?受控系統(tǒng)數(shù)學模型266
4.3.4?控制系統(tǒng)數(shù)學模型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?血液溫度的計算292
4.4.5?人體溫度場的求解293
4.5?冷環(huán)境下人體溫度分布的實驗研究與數(shù)值模擬294
4.5.1?實驗研究294
4.5.2?計算結(jié)果與對比分析304
4.5.3?討論333
參考文獻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驗研究及數(shù)值模擬364
5.3.1?實驗概況364
5.3.2?實驗結(jié)果與計算結(jié)果的對比與分析367
參考文獻387
第6章?人體熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)數(shù)學模型在艙外航天服熱設計中的應用
6.1?“人體液冷服環(huán)境”的傳熱數(shù)學模型389
6.1.1?液冷服結(jié)構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)學模型393
6.1.4?實驗與計算結(jié)果的對比分析?399
6.2?“人體液冷通風保溫服外環(huán)境”的傳熱數(shù)學模型?…?411
6.2.1?通風保溫服與內(nèi)、外環(huán)境換熱411
6.2.2?通風系統(tǒng)的熱分析417
6.2.3?人體液冷通風保溫服外環(huán)境的傳熱數(shù)學模型422
6.3?出艙航天服液冷通風保溫服的實驗研究428
6.3.1?實驗目的428
6.3.2?實驗原理429
6.3.3?實驗狀態(tài)及程序430
6.3.4?被試人員及實驗設