【摘 要】
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高温专用服装在当今社会被广泛应用于高温环境下的作业防护.高温专用服装中不同介质的厚度决定了服装的防护性能,本文研究“多层介质下的非稳态热传递系统的温度分布及反向确
【机 构】
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610225,四川大学江安校区 四川 成都
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高温专用服装在当今社会被广泛应用于高温环境下的作业防护.高温专用服装中不同介质的厚度决定了服装的防护性能,本文研究“多层介质下的非稳态热传递系统的温度分布及反向确定材料层与空隙层最优厚度”的多目标优化问题,利用有限差分法与粒子群优化算法,通过MATLAB构建一维非稳态多介质热传递模型来确定织物层和空隙层的最优厚度,以此达到缩短研发周期,减低成本的目的.我们对附件二中的已知数据进行拟合,确定传热系统为一维非稳态模型,并将热传递介质分为三层:材料层(I、II、III层)、空隙层(I V层)和皮肤层(V层),得到I-I V层无内热源一维非稳态热传递偏微分方程组和V层自带热源的偏微分方程,发现直接求解后误差较大,模型不可用,为了简便计算并减小皮肤层物理参数误差,我们结合粒子群算法与有限差分法,以理论人体温度分布与实际温度分布差值的绝对值最小化为目标函数,求得皮肤层相应最优物理参数后,层层迭代,绘制系统温度分布图,并得到以下结论:(1)同一厚度,介质内一点的温度先随时间快速增长,后趋于稳定;(2)同一时刻,系统温度随着介质厚度的增加而减少;(3)I-IV层右边界收敛温度分别为:73.86℃,63.60℃,57.14℃,48.40℃.
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