شبیه سازی تأثیر جریان هوا بر راحتی حرارتی و دمای ریز اقلیم

یکی از مواردی که انسان در محیط های گرم به آن نیاز دارد، راحتی حرارتی است. این راحتی زمانی میسر می شود که بدن به اندازه ای که گرما تولید می کند به همان اندازه هم گرما از دست بدهد و در تعادل گرمایی با محیط باشد. بدن انسان از طرق مختلف در تبادل گرمایی با محیط است که از مهمترین آن می توان به تبخیر اشاره کرد. بدن انسان در محیط های گرم برای رساندن دما خود به محدود? (°c5/0±37 ) شروع به از دست دادن گرما می کند وبه این منظورتعریق صورت می گیرد. در محیط هایی که گرما بیش از حد معمول باشد، بدن به تنهایی و از طریق تعریق نمی تواند به تعادل گرمایی و در نهایت به راحتی حرارتی دست یابد و برای رسیدن به آن باید از دستگاه های سرمایشی استفاده کرد. اما امروزه با توجه به بحران انرژی که در جهان مطرح است، بهتر است بجای استفاده از سیستم های سرمایشی در ابعاد بزرگ به فکر سیستم های سرمایشی شخصی بود تا علاوه بر رسیدن به راحتی حرارتی به صرفه جویی در انرژی هم دست یافت. نقش لباس برای ایجاد راحتی حرارتی شخصی بسیار قابل توجه است. لباس با ایجاد فضای ریزاقلیم در اطراف سطح بدن نقش بسیار اساسی در ایجاد راحتی حرارتی بر عهده دارد. بنابراین هدف این پروژه بررسی تأثیر جریان هوا بر راحتی حرارتی از طریق کاهش دما ریزاقلیم است. جهت رسیدن به هدف فوق باید محیطی شبیه بدن را ایجاد کرد، به این منظور دستگاهی تحت عنوان صفحه داغ طراحی و ساخت گردید. این دستگاه دارای دو حالت است، به این صورت که در یک حالت می تواند دما ثابت و انرژی متغیر و در حالت دوم دما متغیر و انرژی ثابت را ایجاد کند. در این تحقیق از حالت دوم که انرژی ثابت و دما متغیر را ایجاد می کند استفاده شد. به این وسیله شرایطی مانند بدن شخص در حین کار متوسط تا سنگین که دارای انرژی مشخص است ایجاد گردید. نمونه استفاده شده در این آزمایش از جنس پلی استر است و برای داشتن رطوبت به منظور شبیه سازی تعریق بدن از منسوج بی بافت که میزان آب مشخصی در سطح آن بطور یکنواخت پخش شده است و برای ایجاد جریان هوا از یک فن ساده با سرعت مشخص استفاده شد. نتایج به دست آمده، کاهش دما هوا در ریزاقلیم بین پوست شبیه سازی شده و لباس را نشان داد. این نتایج نشان داد که با وجود جریان هوا و گرمایی که توسط رطوبت منسوج برای تبخیر گرفته می شود، دما مورد نظر کاهش یافته است. از طرفی نیز با استفاده از روابط حاکم بر انتقال حرارت و موازنه انرژی این کاهش دما محاسبه گردید.