地铁乘坐全过程佩戴医用外科口罩的人体热反应研究.pdf

doi:10.3969/j.issn.2095-4468.2023.03.203 地铁乘坐全过程佩戴医用外科口罩的人体热反应研究地铁乘坐全过程佩戴医用外科口罩的人体热反应研究 刘明昊，李芃，臧建彬（同济大学机械与能源工程学院，上海 201804）摘摘 要 要 为了有效预测佩戴医用外科口罩的人体在地铁乘坐全过程这一复杂环境下的皮肤温度这一生理参数，基于 FIALA 和 STOLWIJK 模型，考虑佩戴口罩对面部传热以及脑部血流量、代谢产热的影响，对口罩热阻加以分析，并修正了脑部血流量、代谢产热的参数值，用 Fortran 汇编语言建立了佩戴医用外科口罩人体的热反应模型。同时，针对过渡季节，测试了地铁乘坐全过程下的人体各部位皮肤温度和环境参数，用以分析验证模型。验证结果表明人体各部位测试结果和模拟值趋势吻合得很好，且皮肤温度最大差值均小于 1，面部佩戴口罩预测精度为 85.7%，躯干预测精度为 86.8%，手臂预测精度为 70.8%，腿部预测精度为 66.8%，越靠近心脏端预测精度越高。关键词 关键词 地铁乘坐全过程；非稳态；佩戴医用外科口罩；热反应模型 中图分类号：中图分类号：TU834;TK124 文献标识码：文献标识码：A Study on Human Thermal Response of Wearing Medical Surgical Mask During Whole Subway Riding LIU Minghao,LI Peng,ZANG Jianbin*(School of Mechanical and Energy Engineering,Tongji University,Shanghai 201804,China)Abstract In order to effectively predict the physiological parameter of skin temperature of a person wearing a medical surgical mask in the complex environment of the whole subway riding,based on FIALA and STOLWIJK models,considering that wearing a mask affects heat transfer on the face,blood flow and metabolic heat generation in the brain,the thermal resistance of the mask is analyzed,and the parameter values of brain blood flow and metabolic heat production are corrected,a thermal response model of the human body wearing a medical surgical mask was established using Fortran assembly language.At the same time,for the transition season,the skin temperature,and environmental parameters of various parts of the human body during the entire subway riding were tested to analyze.The validation results show that the test results of various parts of the human body agree well with the simulated value trend,and the maximum difference in skin temperature is less than 1.The prediction accuracy of facial wearing mask is 85.7%,torso prediction accuracy is 86.8%,arm prediction accuracy is 70.8%,and leg prediction accuracy is 66.8%,and the closer to the heart end,the higher the prediction accuracy.Keywords Whole subway riding;Unsteady state;Wearing the medical surgical mask;Thermal response model 0 引言引言 以往的热舒适研究1大多是相对稳定的热环境，且非稳态、非均匀的热舒适研究更多集中在乘用车2-4。随着疫情防控佩戴口罩的常态化，尤其是人们在不同空间移动时，普遍存在温度渐变和不 臧建彬（1973），男，教授，博士。研究方向：载运工具环境控制与节能。联系地址：上海市嘉定区曹安公路 4800 号同济大学，邮编 201804。联系电话：[phone]。E-mail:。对称温度场的分布。广泛使用的预测平均评价（PMV）模型5是一种基于实验条件导出的预测热反应的经验模型。人体被模拟为一段，模型不包括温度调节系统。多节点热反应模型基于人体与环境之间的热交换、人体在不同热环境中的自我调节，建立的人体温第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202351度调节模型，可以预测评估非稳态、非均匀环境下的人体热舒适。STOLWIJK6-7开发了最具影响力的多节点热反应模型，还有 TANABE 模型8、BERKELEY 模型9、FIALA 模型10、KINGMA 11、GHALI 12等建立的模型也部分沿用了 STOLWIJK的主动系统建模方法。热反应模型的精确性直接影响后续预测热感觉的有效性。本文基于 FIALA10和 STOLWIJK6多节点热反应模型，考虑到佩戴口罩影响面部传热以及脑部血流量、代谢产热，故对口罩热阻加以分析，并修正了脑部血流量、代谢产热的参数值，用 Fortran 语言求解得到各部位皮肤温度随时间变化的热反应模型。同时，针对夏季和过渡季节，测试地铁乘坐全过程下的人体生理参数和环境参数，分析测试数据并验证所建立的模型。1 热反应模型的建立与求解热反应模型的建立与求解 人体热反应模型包括物理系统、被动系统和主动系统。物理系统提供人体各节段的几何尺寸和各类组织热物理特性参数。被动系统包括人体内部各节点的热传递、人体表面与环境之间的热传递两部分。主动系统定义人体的热调节活动来维持核心温度恒定。1.1 物理系统物理系统 建立人体物理模型的过程是在一定程度上简化复杂不规则的人体，构建便于计算的简单几何体，如图 1 所示。在物理模型中，基于 FIALA10和 STOLWIJK6-7多节点热反应模型，标准人体划分为 8个节段，包括头部、佩戴口罩面部、未佩戴口罩面部、躯干、手臂、手部、腿部和脚部，每个节段根据典型的组织结构进一步分为核心层、肌肉层、脂肪层和皮肤层。头部和面部的核心层又划分为内脏层和骨骼层，且头部没有肌肉层。因此，共计8个节段，35个节点。除头部被简化为1/2 球体、佩戴口罩面部被简化为 1/4 圆柱体、未佩戴口罩面部简化为 3/4 圆柱体之外，其他节段均被简化为圆柱体。基于有关研究13-14，可获得标准人体各节点尺寸，各组织层半径、密度、导热率、热容、基本血液灌注流量和基本代谢热值。1.2 被动系统被动系统 被动系统包括人体内部各节点的热传递、人体表面与环境之间的热传递。图 2中，内部各节点的热传递考虑了组织节点的代谢产热、相邻组织节点之间的导热、以及与中心血池的对流换热。人体表面与环境的热传递考虑了人体表面的对流换热、辐射换热、蒸发热损失和呼吸热损失15。4 412/35566中央血池中央血池7788躯干躯干手臂手臂手部手部头部头部面部面部腿部腿部脚部脚部(a)人体节段的构成人体节段的构成 脂肪层脂肪层内脏层内脏层/肌肉层骨骼层肌肉层骨骼层A-A核心层肌肉层皮肤层核心层肌肉层皮肤层(b)节段的组织层节点构成节段的组织层节点构成 图图 1 基于基于 FIALA10和和 STOLWIJK6-7模型的物理系统原理模型的物理系统原理 核心层核心层Q()核心层核心层Q()核心层核心层Q()核心层核心层 j=1肌肉层肌肉层 j=2 脂肪层脂肪层 j=3皮肤层皮肤层 j=4导热导热 D(i,1)导热导热 D(i,2)导热导热 D(i,3)中央血池对流换热中央血池对流换热B(i,j)服装层服装层辐射换热蒸发热损失呼吸热损失（仅发生在胸部核心层）环境节段辐射换热蒸发热损失呼吸热损失（仅发生在胸部核心层）环境节段 i对流换热对流换热 图图 2 i 节段四个节点的传热流程节段四个节点的传热流程(,1)(,1)(,1)(,1)(,1)ddiiiiiTCQBD (1)(,1)(,1)(,1)(,1)(,1)(,1)ddiiiiiiTCQBDR (2)(,2)(,2)(,2)(,2)(,1)(,2)ddiiiiiiTCQBDD (3)第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202352(,3)(,3)(,3)(,3)(,2)(,3)ddiiiiiiTCQBDD (4)(,4)(,4)(,4)(,4)(,3)t(,4)(,4)ddiiiiiiiTCQBDQE(5)194(77)(77)(,)11ddi jijTCB (6)式中，C(i,1)为第 i 个节段第 1 层节点的热容，(Wh)/；T(i,1)为节点的温度，K；Q(i,1)为节点的代谢热量，W；B(i,1)为节点与中央血池的对流换热量，W；D(i,1)为节点与径向相邻节点的导热，W；R(i,1)为节点的呼吸散热，W；Qt(i,1)为节点与外界的显热换热，W；E(i,1)为节点与外界的潜热换热，W。1.2.1 节点的代谢产热节点的代谢产热(,)b(,)(,)h(,)i ji ji ji jQQWC (7)(,2)etbDuetf()58.2()iiWMQ A M (8)式中，Qb(i,j)为基础代谢产热量，W；W(i,j)为做功产热量，W；Ch(i,j)为颤抖产热量，仅发生在肌肉层，W；Met为代谢率，met；Qb为基础代谢率，约为 0.778Met，met；ADu为人体表面积，m2；Metf(i)为外部工作产生热量的单个肌肉层分配系数。此外，由于面部佩戴口罩，脑部节点的代谢产热量将增加 35%、血流量将增加 18%16-17。1.2.2 节点与中央血池对流传热节点与中央血池对流传热(,)(,)(,)(35)i jF i ji jBcBTT (9)(,)h(,)F(,)FB(,)1.16i ji ji ji jWCBB (10)式中，a 为逆流传热比，取值 1；c 为血液的比热，(Wh)/；BF(i,j)为节点血流量，1/h；BFB(i,j)为节点基础血流量，1/h。1.2.3 节点与相邻节点的径向导热节点与相邻节点的径向导热(,)d(,)(,)(,1)i ji ji ji jDCTT (11)式中，Cd(i,j)为 1 s 内节点与相邻节点节点两侧温差1 时所传递的热量，W/。1.2.4 呼吸散热呼吸散热(,)a(1)35a(1)(,)1,10.001 4(34)0.017(5.867)i ji jijRtpQ (12)式中，ta(1)为环境温度，；pa(1)为水蒸气分压力，kPa。呼吸热损失仅发生在胸部核心层。1.2.5 节点与外界环境的潜热换热节点与外界环境的潜热换热 bsw(,4)(,4)(,4)E iE iEi (13)b(,4)e()sk,s()a()Du()()iiiiiEhppA (14)sw(,4)b(,4)max()max()10.06iiiiEEEE (15)max()e()sk,s()a()Du()()iiiiiEhppA (16)R cl()e()cl()cl()cl()c()0.155iiiiiiL ihiifh (17)式中，E(i,4)为皮肤表面的蒸发热损失，W；Eb(i,4)为水蒸气扩散到皮肤的热损失，W；Esw(i,4)为汗液蒸发引起的热损失，W；Emax(i)为最大蒸发热损失，W；he(i)为从皮肤表面到环境的蒸发热传递系数，W/(m2)；psk,s(i)为皮肤表面的饱和蒸气压，kPa；ADu(i)为每个部分的表面积，m2；LR为刘易斯系数，/kPa；icl(i)为服装的水蒸气渗透系数；fcl(i)为服装面积系数；hc(i)为对流换热系数，W/(m2)。1.2.6 节点与外界环境的显热换热节点与外界环境的显热换热 人体穿戴衣物时皮肤表面与环境之间的换热：t(,4)t()(,4)o()Du()()iiiiiQhTtA (18)cl()cl()t()c()r()10.155iiiiifIhhh (19)式中，Qt(i,4)为皮肤表面与环境之间的显热交换量，W；ht(i)为总传热系数，W/(m2)；to(i)为操作温度，；Icl(i)为衣物热阻，clo；hr(i)为辐射传热系数18，W/(m2)。1.3 主动系统主动系统 将控制命令分配到每个节点后，系统调整代谢率、血流和蒸发热损失的值，来维持核心温度恒定19-20：rr(,)(,)set(,)ate(,)(,)i ji ji ji ji jETTRF (20)arm(,)rr(,)ld(,),0i ji ji jWEC (21)ld(,)rr(,)arm(,),0i ji ji jCEW (22)8rmsKINR()arm(,4)1()iiiWSW (23)8ldsKINR()ld(,4)1()iiiCSC (24)式中，Err(i,j)为误差信号，；Tset(i,j)为设定温度，；Rate(i,j)为接收器的动态灵敏度，h；F(i,j)为温度变化率，/h；Warm(i,j)为热信号，；Cld(i,j)为冷信号，；SKINR(i)为节段的传感器信号积分加第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202353权系数；Wrms为积分热信号，；Clds为积分冷信号，。1.3.1 血管舒缩血管舒缩 FB(,4)KINV()LF(,4)m(,4)KINC()T1iiiiiBSDBkSS (25)Ldlrr(1,1)dlrmsldsdlarm(1,1)rms()DC ES WCP WW(26)Tstrr(1,1)strmsldsstld(1,1)lds()SC ES WCP CC (27)rr(,4)T(,4)m(,4)2EiRiik (28)式中，SKINV(i)为 DL皮肤分布系数；SKINC(i)为 ST皮肤分布系数；DL为血管舒张信号；ST为血管收缩信号；Cdl为头部核心层血管扩张控制系数，1/(h)；Sdl为各节段皮肤层血管扩张控制系数，1/(h)；Pdl为头部核心层和各节段皮肤层血管扩张控制系数，1/(h)；Cst为头段核心层血管收缩控制系数1/；Sst为各节段皮肤层血管收缩控制系数，1/；Pst为头部核心层和各节段皮肤层的血管收缩控制系数，1/；km(i,4)为局部皮肤温度对血管舒缩和出汗的影响因素；RT(i,4)为温度宽度，。1.3.2 呼吸散热呼吸散热 swrr(1,1)sw(,4)swrmsldsKINS()m(,4)swarm(1,1)rms()iiiC EESWCSkP WW (29)式中，Csw为头部核心层控汗系数，W/；Ssw为各节段皮肤层汗液控制系数，W/；Psw为头部核心层和各节段皮肤层信号的汗液控制系数，W/2；SKINS(i)为汗液皮肤层分布系数。1.3.3 颤抖产热颤抖产热 h(,2)chrr(1,1)chrmsldschld(1,1)ldshilf()()iiCC ESWCP CCC (30)式中，Cch为头部核心层颤抖控制系数，W/；Sch为各节段皮肤层颤抖控制系数，W/；Pch为头部核心层和各节段皮肤层的颤抖控制系数，W/2；Chilf(i)为产生颤抖热的肌肉层分布系数。1.4 数值求解数值求解 在求解多节点热反应模型时，使用中心差分法将常微分方程转化为代数方程求解，即每个时间间隔的递推公式。该仿真定义了乘坐地铁的全过程。初始条件：1）环境参数，每个时间步长的空气温度、相对湿度和风速值，在测试中获得；2）人体皮肤温度，人体各节点在初始时间步长下的温度，除皮肤温度取测量值外，其余取热中性状态下的设定值；后续时间步长的节点温度由从上一个时间步长仿真获得的温度确定；3）衣物热阻，服装热阻和口罩热阻在实验中测量；4）时间参数，在测试中测量每个区域的步行速度和持续时长。衣物热阻21-22见表 1。Fortran 汇编语言进行数值求解。首先，运行物理系统。之后，针对输入环境条件迭代计算人体温度。图 3 所示为程序求解过程。表表 1 衣服热阻衣服热阻 运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统、热中性受控系统运行物理系统读取环境参数、生理参数(初始条件)确定温度感受器输出整合输出控制命令确定下一时间步长的代谢率、血流量、蒸发热损失代入能量方程确定新温度运行物理系统读取环境参数、生理参数(初始条件)确定温度感受器输出整合输出控制命令确定下一时间步长的代谢率、血流量、蒸发热损失代入能量方程确定新温度 图图 3 数值求解流程数值求解流程 2 实地测试与模型验证实地测试与模型验证 2.1 测试流程测试流程 测试于 2022 年 9 月 15 日开始记录 15 d。从上海地铁 11 号线桃浦新村地铁站外 A 阶段开始（步行 6 min 以上，消除过渡过程历史热暴露对实验的影响,不作为分析验证模型的阶段），经历下楼梯 B阶段、站厅C阶段、售票处D阶段、站厅E阶段、查验健康码 F 阶段、安检 G 阶段、闸机 H 阶段、站厅 I 阶段、下楼梯 J 阶段、站台 K 阶段、车厢 L阶段、出站台 M 阶段、出楼梯 N 阶段、出站厅 O阶段、出闸机P阶段、出站厅Q阶段、出楼梯R阶段、出站台到真如地铁站外 S阶段，如图 4所示的各区域。测试数据包括：1）环境温度、风速和相对湿度；2）戴口罩的面部、躯干、手臂和腿部的衣物 热阻/(clo)短袖 0.15 薄裤 0.20 袜子 0.02 鞋子 0.04 口罩 0.43 第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202354皮肤温度；3）每个区域的步行速度和持续时间；4）面部热感觉和整体热感觉 TSV=-3，-2，-1，0，1，2，3。受试者健康，年龄从18岁到25岁，75%男性和 25%女性。测试采用 Testo405i 风速测量仪、Testo175H1 温湿度测量仪、Ibutton 记录皮肤温度、秒表记录经历逐个区域持续时长。2.2 测试结果分析测试结果分析 乘坐地铁全过程的环境参数结果如图 4、各部位测试和仿真皮肤温度结果如图 5、各区域热感觉结果如图 6。注：ns 表示乘坐地铁全过程相邻阶段样本之间无显著性差异，*表示两样本之间有显著性差异，*表示两样本之间极具显著性差异。A B C D E F G H I J K LMN O P Q R S242526272829环境温度环境温度/nsnsnsnsnsnsnsnsnsnsnsnsnsns*nsnsns A B C D E F G H I J K LMN O P Q R S-0.50.00.51.01.52.0环境风速(m/s)ns*ns*nsnsnsnsnsnsns*nsnsnsns(a)环境温度散点环境温度散点(b)环境风速散点环境风速散点 图图 4 平均值平均值标准差参考线的乘坐地铁全过程的环境参数标准差参考线的乘坐地铁全过程的环境参数 B C D E F G H I J K L M N O P Q R S31.532.032.5均值均值+标准差均值标准差均值-标准差标准差面部佩戴口罩的皮肤温度面部佩戴口罩的皮肤温度/仿真值仿真值 测试值测试值nsnsnsnsnsnsnsns*nsnsnsnsnsnsnsns B C D E F G H I J K L M N O P Q R S32.533.033.534.034.535.0均值均值+标准差均值标准差均值-标准差躯干的皮肤温度标准差躯干的皮肤温度/仿真值仿真值 测试值测试值nsnsns*nsnsnsnsnsnsnsnsnsnsnsnsns(a)面部佩戴口罩的测试和仿真皮肤温度面部佩戴口罩的测试和仿真皮肤温度(b)躯干的测试和仿真皮肤温度躯干的测试和仿真皮肤温度 B C D E F G H I J K L M N O P Q R S32.533.033.534.034.5均值均值+标准差均值标准差均值-标准差标准差手臂的皮肤温度手臂的皮肤温度/仿真值仿真值 测试值测试值nsnsnsnsnsnsnsnsnsnsns*nsnsnsnsns B C D E F G H I J K L M N O P Q R S33.433.633.834.034.234.434.634.835.035.2均值均值+标准差均值标准差均值-标准差腿部的皮肤温度标准差腿部的皮肤温度/仿真值 仿真值 测试值 测试值nsnsnsnsnsnsnsnsnsnsns*nsnsnsnsns(c)手臂的测试和仿真皮肤温度手臂的测试和仿真皮肤温度(d)腿部的测试和仿真皮肤温度腿部的测试和仿真皮肤温度 图图 5 各部位的测试和仿真皮肤温度各部位的测试和仿真皮肤温度 第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202355由图 4(a)可知，乘坐地铁全过程环境温度变化范围是 25.127.9，从站外走至站台空气温度逐渐升高约2，直至站台处空气温度最高；车厢内空气温度大体呈下降趋势；出站台走出站外空气温度逐渐升高约 0.4，出站过程整体温度较为均匀，且比进站过程温度偏低。统计学角度表现在站台和车厢内环境温度极具显著性差异。由图 4(b)可知乘坐地铁全过程风速变化范围是 01.98 m/s，站外风速均值最高且上限达 1.98 m/s，售票处和站台和出站厅风速均值和下限值低近至 0。其余区域均值基本维持在 0.050.5 m/s。统计学角度表现在与售票处相邻的区域、与站台相邻的区域、出楼梯和出站厅区域的风速极具显著性差异。A B C D E F G H I J K LMN O P Q R S01234热感觉投票热感觉投票(TSV)面部热感觉面部热感觉 整体热感觉整体热感觉 图图 6 各区域热感觉各区域热感觉 图 5中各部位实测的皮肤温度，均是从站外至站台前的皮肤温度随着环境温度升高约1 而升高约 0.4；站台皮肤温度有显著性差异地升高考虑到环境温度升高，且风速较上一区域降低；车厢皮肤温度降低是考虑到车厢温度较上游时间降低，但车厢内载客量较大，辐射温度较高，导致皮肤温度并无显著性降低；离开车厢后的皮肤温度随着环境温度下降约 0.5 左右而降低。仿真皮肤温度变化同实测趋势大体一致，整体预测温度偏高，但与实测值的最大差值均在 1 以下。皮肤温度的仿真值是否落在实测值的均值标准差范围内用作判断模型预测精度的依据。由图 5可知，模型对靠近心脏端的部位预测值更准确，误差较小，面部佩戴口罩预测精度为 85.7%，躯干预测精度为 86.8%，手臂预测精度为 70.8%，腿部预测精度为 66.8%。端部的预测值并不理想，因为这些部位的皮肤温度变化幅度相对较大，且四肢远离心脏，容易受到外界环境的影响，也因为端部逆流传热现象更为显著，因此该模型很难预测诸如手臂腿部等末端部分的皮肤。但是这些部位对热感觉的影响相对较小22，总体上可以接受。由图 6可知，面部热感觉比整体热感觉偏高。热感觉与皮肤温度变化趋势基本保持一致，但呈现一定滞后性，从站外至站台前热感觉并未如皮肤温度变化一样逐渐升高，进入站台热感觉升高与各部位在站台阶段皮肤温度升高表现一致，进入车厢后热感觉并未如皮肤温度一样立即降低。3 结论结论 本文基于 FIALA 和 STOLWIJK 模型，考虑佩戴口罩对面部传热以及脑部血流量、代谢产热的影响，对口罩热阻加以分析，并修正了脑部血流量、代谢产热的参数值，建立了佩戴医用外科口罩人体的热反应模型，并验证预测精确度，得出如下结论：1）经测试对比验证，人体各部位测试结果和模拟值趋势吻合得很好，且平均皮肤温度最大差值均小于 1；面部佩戴口罩预测精度为 85.7%，躯干预测精度为 86.8%，手臂预测精度为 70.8%，腿部预测精度为 66.8%，越靠近心脏端预测精度越高，末端位置偏差较大，但这些部位对热感觉的影响相对较小，总体上可以接受；2）热感觉与皮肤温度变化趋势基本保持一致，但呈现一定滞后性，从站外至站台前热感觉并未如皮肤温度变化一样逐渐升高，进入站台热感觉升高与各部位在站台阶段皮肤温度升高表现一致，进入车厢后热感觉并未如皮肤温度一样立即降低；3）由于时间短，实际条件有限，仍存在一些局限性；除了皮肤温度之外，可以将更多生理参数（例如代谢率、血流和热交换）添加到验证参数中，为多验佩戴医用外科口罩人体的热反应模型提供更证标准。参考文献：参考文献：1 赵旭蒙,闫秀英,郝官强.冬季西安农村住宅室内热舒适研究J.制冷技术,2022,42(2):73-77.2 孔维文,张春秋,罗玉林.乘用车内空气净化技术研究现状及进展J.制冷技术,2022,42(2):78-86.3 雷良新,陶乐仁,孙悦,等.纯电动汽车乘员舱冬季热负第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202356荷特性研究J.制冷技术,2022,42(1):65-70.4 吕鸿斌,刘启媛,施骏业,等.基于自定义场函数的乘员舱热舒适性仿真研究J.制冷技术,2021,41(1):70-75.5 FANGER P O.Thermal comfortM.New York:McGraw-Hill,1972.6 STOLWIJK J A J.Temperature regulation in man:a theoretical studyJ.Pflugers Arch,1966,291(2):129-162.7 STOLWIJK J A J.A mathematical model of physiological temperature regulation in manR.NASA,1971.8 TANABE S,ZHANG H,ARENS E A,et al.Evaluating thermal environments by using a thermal manikin with controlled skin surface temperatureJ.ASHRAE Transactions,1994,100(1):39-48.9 HUIZENGA C,ZHANG H,ARENS E.A model of human physiology and comfort for assessing complex thermal environmentsJ.Building and Environment,2001,36(6):691-699.10 DUSAN F,LOMAS K J,MARTIN S.A computer model of human thermoregulation for a wide range of environmental conditions:the passive systemJ.Journal of Applied Physiology,1999,87(5):1957-1972.11 KINGMA B.Human thermoregulation:a synergy between physiology and mathematical modellingD.Walled City:University of Santo Tomas,2014.12 SALLOUM M,GHADDAR N,GHALI K.A new transient bioheat model of the human body and its integration to clothing modelJ.International Journal of Thermal Sciences,2007,46(4):371-384.13 周鑫.基于中国人热特性的多节点热舒适模型D.上海:上海交通大学,2015.14 唐敏.基于不同对流换热环境的多节点人体热反应模型D.长沙:湖南大学,2019.15 STOLWIJK J,HARDY J D.Partitional calorimetric studies of responses of man to thermal transientsJ.Journal of Applied Physiology,1966,21(3):967-977.16 SCHOLKMANN F,FISCHER J B,FRISK L K,et al.Influence of study design on effects of mask wearing on fMRI BOLD contrast and systemic physiology:a comment on Law et al.(2021)J.NeuroImage,2021,244:118549.17 DOHERTY C J,MANN L M,ANGUS S A,et al.Impact of wearing a surgical and cloth mask during cycle exerciseJ.Applied Physiology Nutrition and Metabolism,2021(7):113-118.18 FU G G.A transient,three-dimensional mathematical thermal model for the clothed humanD.Kansas:Kansas State University,1995.19 TANABE S,KOBAYASHI K,NAKANO J,et al.Evaluation of thermal comfort using combined multi-node thermoregulation(65MN)and radiation models and computational fluid dynamics(CFD)J.Energy and Buildings,2002,34(6):637-46.20 ZHANG H,HUIZENGA C,ARENS E,et al.Thermal sensation and comfort in transient non-uniform thermal environments J.European Journal of Applied Physiology,2004,92(6):728-33.21 李龙飞.真丝口罩防护性及舒适性研究D.杭州:浙江理工大学,2021.22 石鹏程.基于人体热生理变化下的住宅沐浴间环境控制策略研究D.南京:东南大学,2020.（上接第 29页）10 SUN Z L,WANG Q F,LIANG Y C,et al.Experimental study on improving the performance of dry evaporator with rectifying nozzle type critical distributorJ.International Journal of Refrigeration,2020,111:39-52.11 孙文卿,屈静,鹿世化.干式壳管式蒸发器内新型分液器的数值模拟J.制冷学报,2017,38(3):56-62.12 王芳芳.干式管壳式蒸发器制冷剂分配结构优化与性能研究D.郑州:郑州大学,2018.13 吴静玮,张弛,胡鸣鹤,等.晃荡工况下板翅式换热器封头内两相流分配模拟J.制冷技术,2020,40(5):16-21,28.14 魏文建,常守金,丁二刚,等.不同结构风冷换热器风侧特性对比分析J.制冷技术,2020,40(5):53-57.15 SHIH T H,LIOU W W,SHABBIR A,et al.A New k-eddy-viscosity model for high Reynolds number turbulent flows-model development and validationJ.Computers Fluids,1995,24(3):227-238.16 劳力云,郑之初,吴应湘,等.关于气液两相流流型及其判别的若干问题J.力学进展,2002(2):235-249.17 WEISMAN J,KANG S Y.Flow pattern transitions in vertical and upwardly inclined linesJ.Pergamon,1981,7(3):271-291.18 CIONCOLINI A,THOME J R.Void fraction prediction in annular two-phase flowJ.International Journal of Multiphase Flow,2012,43:72-84.19 董续君,黄辉,张桃,等.空调器中制冷剂分流器及其组件的性能研究C/第三届制冷空调新技术研讨会论文集.北京:中国制冷学会,2005.20 张如许,魏文建,胡海涛,等.单相流体在点波板式换热器内流动与换热的数值模拟J.制冷技术,2014,34(5):6-12.21 张弛,胡海涛,魏文建,等.制冷剂在近三角形微通道内流动沸腾特性的模拟分析J.制冷技术,2020,40(3):18-23.22 LI G,FRANKEL S,BRAUN J E,et al.Application of CFD models to two-phase flow in refrigerant distributorsJ.HVAC and R Research,2005,11(1):45-62.第43卷 第3期 2023年6月 制 冷 技 术 Chinese Journal of Refrigeration TechnologyVol.43,No.3 Jun.202357