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《風(fēng)速頻譜對人體熱舒適性的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、風(fēng)速頻譜對人體熱舒適性的影響Impactofanthermalfort摘要 研究了自然風(fēng)與機(jī)械風(fēng)頻譜的區(qū)別及對熱舒適的影響。研究發(fā)現(xiàn)自然風(fēng)的頻譜在低頻區(qū)較機(jī)械風(fēng)豐富。提出了一種模擬自然風(fēng)頻譜的方法，并利用此方法研究了頻譜形狀及吹風(fēng)頻率上下限對人體熱舒適性的影響。主觀問卷實驗表明：接近于自然風(fēng)頻譜的吹風(fēng)模式比其它吹風(fēng)模式有更好的可接受性。同時發(fā)現(xiàn)人體對吹風(fēng)頻率感受的上限在1Hz附近，而頻率下限在0.244～0.488mHz范圍內(nèi)時吹風(fēng)有較好的可接受性。關(guān)鍵詞 頻譜；自然風(fēng)；熱舒適Abstract parisonofthe
2、poovementshoanymoreloethodovementsevelocityspectraasnaturalethodpactofthespectrashapeandtheupperandloitsonhumanthermalfort.Thesubjectiveexperimentsindicatethattheupperfrequencylimitforthermalfortisabout1Hzandtheloitisabout0.244～0.488mHzandthatairmovementilartothato
3、fnaturaloresuitableforthermalfortthanotherairmovementmodes.Key;naturalalfort 空氣流動能增強(qiáng)人體表面與外界的熱濕交換，大多數(shù)情況下吹風(fēng)能改善較熱環(huán)境下人體的熱舒適狀況。吹風(fēng)影響熱舒適研究可分兩部分：一是研究當(dāng)室溫低于26℃時的風(fēng)感；另一個是研究在較熱環(huán)境中怎樣通過吹風(fēng)的補(bǔ)償作用達(dá)到熱舒適。本文主要討論第二種情況?！ ∫恍┭芯縖1～5]對吹風(fēng)提出的主要參數(shù)是平均風(fēng)速，以此作為判別熱環(huán)境中吹風(fēng)可接受性的依據(jù)不能充分描述吹風(fēng)方式的多樣性。調(diào)查發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實生活
4、中人們對隨機(jī)及不確定的自然風(fēng)的感受與對單調(diào)的機(jī)械風(fēng)的感受有較大不同。描述這兩種吹風(fēng)模式差別的一個主要參數(shù)就是風(fēng)速的頻譜。 1兩種吹風(fēng)方式頻譜的比較 風(fēng)速波動的標(biāo)準(zhǔn)差反映了波動的程度，但仍是一個總體參數(shù)，不能反映氣流波動的細(xì)節(jié)。而頻譜則描述了波動能量隨風(fēng)速波動的頻率f的分布： ?。?） 式中：E(f)是功率譜密度，是風(fēng)速波動的方差。 對自然風(fēng)和由送風(fēng)口或風(fēng)扇送出的機(jī)械風(fēng)采樣整理得出的頻譜示于圖1。即使自然風(fēng)平均速度有0.56m/s，其頻譜在低頻處仍比機(jī)械風(fēng)平均速度為2.3m/s時大，說明兩
5、類不同的吹風(fēng)模式在低頻處有很大差別。而高頻處情況正相反，機(jī)械風(fēng)的功率譜密度大于自然風(fēng)的功率譜密度。 圖1自然風(fēng)與機(jī)械風(fēng)頻譜對比 從圖中可以看出自然風(fēng)的頻譜具有以下特點：1）自然風(fēng)的頻譜具有相似的形式；2）頻譜曲線在低頻區(qū)斜率小，在高頻區(qū)斜率大?！ ∪藗兂藢ψ匀伙L(fēng)的正面評價外還有如有時太大有時太小等一些負(fù)面評價。這些評價除了與頻譜隨頻率分布有關(guān)外，主要與頻譜的頻率上下限有關(guān)，因此吹風(fēng)頻譜對熱舒適性的影響并不能簡單的認(rèn)為具有與自然風(fēng)的頻譜即可滿足吹
6、風(fēng)的舒適性。怎能樣合理利用自然風(fēng)頻譜的特性又避免其負(fù)面影響是本項研究的主要內(nèi)容?！ ?實驗方法 2.1實驗設(shè)備 為了測試不同的吹風(fēng)頻譜對吹風(fēng)舒適性的影響，開發(fā)出一種動態(tài)空調(diào)末端裝置，該裝置可以根據(jù)需要改變計算機(jī)控制信號以產(chǎn)生具有不同頻譜分布的空氣流動。其控制信號如下： （2） 式中：a(k)是在0與σ之間均分分布的相互獨立的隨機(jī)數(shù)，，E(k)是給定的頻譜分布；Δf=(fmax-fmin)/n，fmax和fmin分別控制信號的頻率上、下限；Δt是時間間隔；f(k)=fmin+(k-0.
7、5)Δf；q(k)是在0與2π之間均勻獨立分布的隨機(jī)數(shù)。 通過上述方法可產(chǎn)生具有給定頻譜分布的隨機(jī)序列，但此序列在時域上離散，因此是一個偽隨機(jī)序列。還需對此序列作進(jìn)一步處理以得到直隨機(jī)序列。對此可通過兩步來實現(xiàn)：1）對偽隨機(jī)序列作隨機(jī)倒序及延時；2）對倒序或延時的序列加窗及疊加。這一過程可用下式描述： (3) 其中：ωi(t)是窗函數(shù)；x1(t),……，xn(t)是經(jīng)過倒序或延時的偽隨機(jī)序列?！ ∮缮鲜龇椒óa(chǎn)生的隨機(jī)序列作為控制信號并輔以其它一些調(diào)節(jié)措施可使動態(tài)空調(diào)末端裝置產(chǎn)生具有不
8、同頻譜分布的空氣流動?！ ?.2實驗方案 實驗在清華大學(xué)人工環(huán)境室進(jìn)行，其內(nèi)部尺寸為3.4m×4.8m×3m. 該實驗是等溫吹風(fēng)舒適性實驗，吹風(fēng)溫度為28℃，空氣相對濕度維持在45%～55%. 共有87人（在校大學(xué)生）參加了主觀問卷調(diào)查實驗。受試者射穿單層長袖上衣及長褲，在實驗過
