安全舒适的乘车环境,对提高乘客乘车舒适感有着举足轻重的作用。随着我国列车快速发展,乘客对列车舒适性的要求在不断提高,新型列车在投入运行前,需要对整车进行测试,以满足列车及舒适要求。在列车测试阶段,真实人体实验存在安全问题,在真人实验不可取的情况下,如何模拟车厢内人体散热并将其应用于列车内环境实验之中便成为我们需要解决的问题。人体散热包括显热散热和潜热散热,其中人潜热部分可通过布置单个加湿器来代替。本文重点研究在列车环境实验中模拟人体显热散热的装置。主要内容包括:分析人体散热特点、模拟装置设计、实验验证及主要成果和结论。首先根据人体皮肤温度分布及人体散热理论,结合目前用于替代人体显热散热的装置,如传统发热器、面热源加热器、暖体假人,分析各类装置的优缺点,然后对装置进行设计,设计部分包括理论计算、材质选择、热源选择和控制形式。理论计算包括标准人皮肤面积计算、皮肤温度分布规律、显热散热量计算。材质选择通过人体皮肤参数对一些材质进行筛选,确定适合模拟人体皮肤的材质。热源选择主要通过对两种热源材料进行对比试验选取,对比试验后选择更优的发热元件作为热源。控制形式则主要依据控制器精度原则和经济合理性原则进行选取。其次是人体实验部分,分别在不同环境温度及不同代谢活动下,进行人体表面皮肤温度测量和人体的显热散热量测量实验。其中人体表面皮肤温度通过五点法测试获得,显热散热量的测试通过环境参数、人体辐射散热量及对流散热量公式计算得到。通过实验得出结论:当人体处于静坐及一定代谢活动情况下时,人体表面皮肤温度在一定范围内随环境温度升高而升高。人体在一定代谢活动情况下,当环境温度在20℃至26℃,人体代谢量变化趋势不大,但人员的显热散热量在环境工况中,随着环境温度升高,人体显热散热量下降。再次,装置测试实验部分,测试部分包括装置表面温度测试、装置散热量测试、温度场测试。其中表面温度测试包括不同工况下装置稳定时间的求取。装置散热量测试包括不同环境工况下,装置辐射散热量及对流散热量的测量。温度场测试中通过指定环境温度下针对人员、传统发热器及本装置进行环境温度分布测试。最后通过对装置及人体实验各项数据的整理分析得到:装置表面温度分布均匀,自下而上温度逐渐升高,与人体温度分布相似,能够模拟一般人体在静坐及简单整理资料活动情况下的皮肤温度。23℃及26℃两工况下,装置散热量(W/m~2)分别是68.0、50.3,介于人体静坐状态66.6,48.8(W/m~2),及一定代谢活动状态73.7,53.3(W/m~2),比较可知更接近人体静坐状态时的显热散热量。装置对周围环境温度场的影响与人体对环境温度场影响类似。因此装置可用于地铁列车环境在23℃及26℃模拟部分人员静坐及一定代谢活动下的显热散热量。