高温作业普遍存在于诸多行业,高温热害严重影响到工人身心健康和作业效率,造成工作中安全事故概率增大。本文针对高温高湿热环境设计研究出一种涡流管和相变材料复合型冷却服。通过理论分析,模型建立、实体试验以及主观评价的方法,对本复合冷却服实验测试来分析制冷性能,有望缓解高温作业人员热应激并对人体舒适提供新的建议。实验以真人着装进行测试分析,在实际工况为31℃、33℃、35℃、37℃,相对湿度为65%的情况下进行实验,实验表明:穿着涡流管复合相变材料制冷的混合型冷却服确实能快速降低高温作业人员的衣内皮肤温度;涡流管承担了制冷量的大部分,但相变材料的使用加大了局部冷却性,尤其在劳动强度较大的工作中,复合冷却服整体降温效果显著;在高温环境下穿着涡流管复合相变材料制冷的冷却服与其他穿着方式相比较,胸部温度下降1.8～3.5℃,肩部温度下降1.5～2.5℃,背部温度下降0.5～3℃;相较其他制冷方式,同种劳动强度下,穿着复合冷却服可使制冷效果延长6 min,降温舒适性更好。建立了本复合冷却服实际应用的传热模型,研究了穿着本复合冷却服前后人体平均体温随时间的变化关系,结果表明:计算结果与实际实验结果趋势吻合。穿着复合冷却服装后人体平均体温下降0.4℃。由此说明,复合冷却服能够对人体舒适度进行有效改善;在环境温度分别为31℃、33℃、35℃、37℃时对人体散热量进行了分析,研究发现:随着人体劳动强度的增加,环境温度升高,人体辐射散热量、对流散热量呼吸散热量均呈下降趋势,反之蒸发散热量增加;对本复合冷却服的热损耗以及制冷功率进行了计算分析,结果表明:35℃、37℃的高温情况,本复合冷却服的热损耗以及制冷功率都有一定程度的下降,平均制冷功率可达75.24 W。对人体主观感受进行了分析评价,发现在高温环境中穿着复合冷却服能够有效的提升人体的热感觉、舒适感及皮肤表面润湿感等主观感受。