مدلسازی تأثیرات مواد تغییر فاز دهنده در پوشش های محافظ بر احساس حرارتی افراد تحت شرایط بحرانی

چکیده در تحقیق حاضر، اثرات استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در پوشش های محافظ بر احساس حرارتی افراد تحت شرایط بحرانی به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. نوآوری اصلی این تحقیق، مدلسازی همزمان یک پوشش محافظ مبتنی بر مواد تغییر فاز دهنده به همراه سازوکارهای فیزیکی/فیزیولوژیکی بدن انسان می باشد. با استفاده از مدلسازی حاضر، احساس حرارتی و مدت زمان تحمل حرارتی انسان تحت شرایط بحرانی قابل محاسبه می باشد. بعلاوه در این تحقیق، اثر استفاده ترکیبی از چشمه/چاه حرارتی و یک لایه ماده تغییر فاز دهنده بر عملکرد حرارتی پوشش های محافظ مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، یک لباس محافظ چند لایه شامل یک لایه ماده تغییر فاز دهنده در نظر گرفته شده و عملکرد آن تحت شرایط حرارتی مختلف و آرایش های متفاوت برای چینش لایه ها بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بهترین لایه برای به کارگیری مواد تغییر فازدهنده، لایه میانی است. همچنین، بهترین لایه برای استفاده چشمه/چاه حرارتی، لایه داخلی می-باشد. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در پوشش های محافظ می تواند زمان تحمل افراد تحت شرایط حرارتی گرمای سوزان را تا 3 برابر افزایش دهد. همچنین، به کارگیری چاه حرارتی مناسب می?تواند مقدار فوق را تا 20% تحت شرایط مذکور ارتقا بخشد. از طرف دیگر، نتایج نشان می دهد که لباس های محافظ مبتنی بر مواد تغییر فاز دهنده می تواند زمان تحمل افراد تحت شرایط بحرانی سرد را تا حدود 90% بیشتر کند و چشمه حرارتی مناسب نیز می تواند زمان تحمل افراد را تا 5 برابر بهبود دهد.