相變冷卻服熱濕傳遞模型構(gòu)建及其應(yīng)用的研究進(jìn)展

吳珺秋, 李 俊,2,3, 王 敏,2

(1. 東華大學(xué) 服裝與藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院, 上海 200051; 2. 現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(東華大學(xué)), 上海 200051; 3. 上海市紡織智能制造與工程一帶一路國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室, 上海 200051)

人體-服裝-環(huán)境系統(tǒng)存在著復(fù)雜的熱濕傳遞過程[1],人體著裝熱濕舒適性受到人體活動(dòng)水平、服裝熱濕性能以及環(huán)境溫濕度條件等因素的共同影響。采用服裝性能實(shí)驗(yàn)測試相關(guān)指標(biāo),可以從一定程度上解析著裝熱濕舒適性的影響機(jī)制[2]。在此基礎(chǔ)上,許多學(xué)者建立了織物或服裝層面的熱濕傳遞模型[3-5],并以此預(yù)測著裝人體的熱濕舒適狀態(tài)[6-7],以及基于模型進(jìn)行更為深入的機(jī)制研究。已有模型通常分為干熱傳遞模型和熱濕耦合傳遞模型兩類,其中,基于對織物內(nèi)部或衣下空間復(fù)雜形態(tài)和傳熱行為的細(xì)化考慮,干熱傳遞模型已從一維發(fā)展至三維[8-9]。由于水分傳遞對能量轉(zhuǎn)換的影響較為復(fù)雜,熱濕耦合傳遞模型多集中于一維[10]。

作為一類特殊的功能服裝,相變冷卻服多用于高溫環(huán)境下的熱防護(hù)[11]。由于服裝中包含相變材料,通過其相態(tài)變化吸收或釋放熱量[12],使其熱傳遞過程相對于普通服裝更為復(fù)雜[13]。另外,研究也發(fā)現(xiàn),由于相變材料透濕性較差且表面溫度較低,導(dǎo)致皮膚表面水分不僅不能及時(shí)向環(huán)境擴(kuò)散[14],還會(huì)在相變材料表面產(chǎn)生冷凝[15],這使得針對相變冷卻服熱濕傳遞模型的構(gòu)建更為困難。對相變材料相態(tài)變化及其傳熱過程的模擬、解析水分的傳遞過程及其對能量轉(zhuǎn)換的影響,是相變冷卻服熱濕傳遞模型構(gòu)建的研究難點(diǎn)。

本文在剖析相變冷卻服中熱濕傳遞方式與路徑的基礎(chǔ)上,討論其熱濕傳遞模型構(gòu)建的相關(guān)研究進(jìn)展,以及模型在相變冷卻服開發(fā)與性能優(yōu)化方面的應(yīng)用現(xiàn)狀,以期為相變冷卻服熱濕傳遞機(jī)制研究工作提供參考。

1 相變冷卻服中的熱濕傳遞

1.1 相變材料對熱濕傳遞的影響

相變冷卻服由外到內(nèi)依次由外層織物、相變材料及內(nèi)層織物構(gòu)成,相變材料以材料包的形式置于內(nèi)層織物上口袋內(nèi)的形式較為常見,如圖1(a)[14]所示。相變冷卻服通過相變材料的熔化過程吸收人體熱量,無需額外制冷裝置,且相變材料包可以重復(fù)利用,具有降溫效果好、便攜、節(jié)能的優(yōu)勢。

然而,相變材料的物理性能會(huì)對其濕傳遞產(chǎn)生影響,從而在一定程度上影響整個(gè)服裝的冷卻效果。一方面由于其透濕性較差,阻礙衣下微氣候內(nèi)水分及時(shí)傳遞到環(huán)境中,從而引起皮膚較明顯濕感和不舒適感[13];另一方面由于相變材料表面溫度較低,微氣候內(nèi)水分可能會(huì)在其表面產(chǎn)生冷凝,冷凝釋放的熱量加速相變材料熔化,導(dǎo)致其對人體所釋放潛熱的吸收減少[16-17]。針對這一問題,有學(xué)者進(jìn)一步開發(fā)了結(jié)合相變材料和通風(fēng)風(fēng)扇的混合冷卻服[18-19],通過增強(qiáng)對流和汗液蒸發(fā)來降低衣下微氣候濕度,如圖1(b)[19]所示。

圖1 冷卻服Fig. 1 Cooling clothing. (a) Phase change cooling clothing; (b) Hybrid cooling clothing

1.2 人體-服裝-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的熱濕傳遞

在冷卻服穿用過程中,環(huán)境條件變化、人體運(yùn)動(dòng)、衣下空氣流動(dòng)、相變材料的相態(tài)變化、織物動(dòng)態(tài)吸放濕等都使得人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)熱濕傳遞處于動(dòng)態(tài)變化之中。

在人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi),傳導(dǎo)、對流、輻射3種熱傳遞方式同時(shí)存在并相互影響[20],如圖2所示。首先,相變材料本身的吸放熱是研究重點(diǎn)。其次,構(gòu)成相變冷卻服的各層織物以傳導(dǎo)和輻射的方式在人體與環(huán)境之間交換熱量。第三,通常相變冷卻服與人體之間會(huì)存在基礎(chǔ)服裝,兩層服裝之間的空氣含量較多,由于空氣導(dǎo)熱系數(shù)較小,導(dǎo)熱可以忽略不計(jì),此空間中發(fā)生的熱對流是研究的關(guān)注點(diǎn),包括自然對流和強(qiáng)制對流2種情形。自然對流由相變冷卻服衣下空間內(nèi)因流體中溫度差所導(dǎo)致的浮升力引發(fā)[21],而當(dāng)環(huán)境氣流增強(qiáng)、人體運(yùn)動(dòng)或通風(fēng)風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)制對流。強(qiáng)制對流除了引起衣下空間的空氣流動(dòng)之外,還會(huì)促進(jìn)織物間隙中的空氣發(fā)生流動(dòng),從而改變織物的隔熱能力。第四,人體與基礎(chǔ)服裝之間間隙很小,二者之間的空氣對流難以形成,研究中通常關(guān)注其間的熱傳導(dǎo)和熱輻射。

圖2 人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)熱傳遞Fig. 2 Heat transfer in human body-cooling clothing-environmental system. (a) Phase change cooling clothing; (b) Hybrid cooling clothing

人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的濕傳遞分為氣態(tài)和液態(tài)2種形式,如圖3所示。當(dāng)人體處于潛汗?fàn)顟B(tài)時(shí),水分以水蒸氣形式擴(kuò)散,包括由于層間蒸汽壓差和空氣對流時(shí)流體中水分濃度差產(chǎn)生的水蒸氣擴(kuò)散,織物的吸濕性會(huì)促進(jìn)這種擴(kuò)散,但相變材料的低透濕性會(huì)阻礙這種擴(kuò)散。隨著人體出汗量增加,當(dāng)皮膚表面汗液累積量大于35 g/m2時(shí)[22],織物的吸水性及芯吸性能使得液態(tài)水從皮膚向外傳遞[23]。

圖3 人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)濕傳遞Fig. 3 Moisture transfer in human body-cooling clothing-environmental system. (a) Phase change cooling clothing; (b) Hybrid cooling clothing

此外,通過相變冷卻服的熱濕傳遞同樣存在耦合作用。水分傳遞過程中會(huì)產(chǎn)生相變潛熱、吸附和解吸顯熱;同時(shí),水分也會(huì)影響織物層和空氣層的熱物理性質(zhì),織物層吸濕后其有效導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)發(fā)生變化,而空氣層相對濕度的增加導(dǎo)致其蓄熱量增加,從而影響熱傳導(dǎo)速率。水蒸氣擴(kuò)散過程中會(huì)出現(xiàn)冷凝,釋放熱量,同時(shí)冷凝水在織物中積聚[24],而冷凝水的再次蒸發(fā)又會(huì)吸收熱量。此外,在空氣層與相變材料對流換熱過程中,當(dāng)相變材料溫度低于空氣露點(diǎn)溫度時(shí),空氣中水蒸氣也會(huì)在相變材料表面冷凝并釋放熱量。

2 相變冷卻服熱濕傳遞模型構(gòu)建研究

相變冷卻服熱濕傳遞模型的構(gòu)建,主要針對織物-相變材料這一組合為對象進(jìn)行,發(fā)展過程主要分為3個(gè)階段。

第1階段,建立了不考慮水分對熱傳遞影響的織物-相變材料干熱傳遞模型。

第2階段,建立了織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型。濕傳遞機(jī)制較為復(fù)雜,水分傳遞受到織物吸放濕性能、人體活動(dòng)水平和環(huán)境條件等多方面的影響,且傳遞過程中還存在相態(tài)變化,這一階段對熱濕傳遞模型的研究集中在水分相態(tài)變化及其對熱傳遞的影響方面。

第3階段,針對混合相變冷卻服及其它改進(jìn)手段,對模型進(jìn)行優(yōu)化,建立更為復(fù)雜的熱濕耦合傳遞模型。如:加入固體干燥劑層吸收微氣候多余的水分;加入風(fēng)扇增強(qiáng)汗液蒸發(fā)以降低微氣候濕度;以及加入隔熱層以減少相變材料熔化過程中從環(huán)境吸收的熱量。

2.1 織物-相變材料干熱傳遞模型

為分析相變冷卻服與人體之間的熱流量,Qiu等[25]基于焓法在包括固相、液相及兩相移動(dòng)界面的全域建立統(tǒng)一的相變材料傳熱方程,但在設(shè)定皮膚與相變材料的邊界條件時(shí),忽略了服裝熱阻對導(dǎo)熱過程的影響。

有學(xué)者[26]利用有限元方法模擬人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng),根據(jù)Marin[27]提出的相變材料-焓曲線定義相變傳熱階段,同時(shí)考慮了織物層對熱傳導(dǎo)的影響。但其僅考慮作為主要降溫方式的傳導(dǎo)散熱,而忽略了對流、輻射等熱傳遞方式。

干熱傳遞模型忽略了水分傳遞對能量交換的影響,與實(shí)際傳熱情況差異較大。

2.2 織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型

為模擬人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)中各層之間的熱濕傳遞,Hamdan等[28]開發(fā)了織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型,采用顯熱容法建立溫度為唯一待求參數(shù)的相變階段傳熱方程。該模型將相變換熱過程視作一個(gè)較小溫度變化范圍內(nèi)的一個(gè)大顯熱容量,從而把分區(qū)描述的相變問題簡化為單一區(qū)域上的非線性導(dǎo)熱問題,但Hamdan提出的模型忽略了水分相態(tài)變化引起的能量交換。Itani等[29]在此基礎(chǔ)上加入水蒸氣在相變材料表面冷凝釋放的熱量,但考慮的冷凝位置仍不全面。

2.3 織物-相變材料復(fù)雜熱濕耦合傳遞模型

當(dāng)衣下微氣候內(nèi)相對濕度超過冷凝閾值時(shí),相變冷卻服的降溫效果和可用性會(huì)受到影響[30];因此,Itani等[31]在相變材料包內(nèi)表面加入固體干燥劑層以吸附微氣候內(nèi)多余水分,建立織物-相變材料-干燥劑熱濕耦合傳遞模型,考慮了干燥劑吸附熱以及相變材料、干燥劑與貼身織物之間的輻射熱傳遞,但濕傳遞和熱濕耦合傳遞仍未考慮全面,忽略了貼身織物吸濕過程中水分傳遞形式的改變,及其濕態(tài)熱阻的動(dòng)態(tài)變化。

也有學(xué)者在服裝下背部加入通風(fēng)風(fēng)扇,通過增強(qiáng)汗液蒸發(fā)來降低微氣候濕度,建立了織物-相變材料-風(fēng)扇熱濕耦合傳遞模型[15,22,32]。Bachnak等[22]考慮到織物吸濕后其有效導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)根據(jù)纖維、氣體混合物和液態(tài)水的混合比例而發(fā)生變化[24],建立了貼身織物在吸收水蒸氣和液態(tài)水狀態(tài)下的熱濕傳遞方程。其中,分別加入了吸附水蒸氣和冷凝、吸收液態(tài)水和蒸發(fā)釋放的熱量,進(jìn)一步完善了熱濕耦合傳遞過程。

上述模型針對冷卻服中織物層、空氣層和相變材料層分別建立熱濕傳遞方程,較為繁瑣。Wan等[15]建立了適用于織物-相變材料-風(fēng)扇模型任意層之間的熱濕傳遞方程,預(yù)測結(jié)果顯示相變材料在熔化過程中從外界環(huán)境吸收了超過50%的熱量。基于此,Kang等[32]在相變材料包外加入膨脹聚乙烯隔熱層,以減少熔化過程中吸收的環(huán)境熱量,使用Wan的建模方法和邊界條件建立了織物-相變材料-隔熱層-風(fēng)扇熱濕傳遞模型。

2.4 當(dāng)前模型存在的問題

當(dāng)前具有代表性的相變冷卻服模型的發(fā)展過程及其特點(diǎn)與不足歸納見表1。綜合看,當(dāng)前針對相變冷卻服所構(gòu)建的熱濕傳遞模型仍存在以下問題,可以在后續(xù)的研究中加以深入研究和優(yōu)化。

表1 模型研究發(fā)展過程Tab. 1 Development process of models

1)將通風(fēng)過程簡化為衣下微氣候與環(huán)境之間的空氣交換,認(rèn)為各節(jié)段的空氣流速和空氣層厚度呈均勻分布,從而忽略對熱傳遞的影響。但有學(xué)者采用計(jì)算流體力學(xué)(computation fluid dynamics,CFD)研究表明外界空氣從服裝下端進(jìn)入時(shí)通風(fēng)率更大[33],與人體接觸后空氣流速變慢,熱通量降低[9]。并且,由于人體表面呈幾何形態(tài),各節(jié)段與服裝之間的空氣層并不呈均勻分布,隨著空氣層厚度增加,空氣導(dǎo)熱減小,而自然對流愈益明顯[21,34]。

2)輻射傳熱過程較為復(fù)雜,現(xiàn)有模型忽略或簡化了熱傳遞主要方式之一的輻射熱傳遞。

3)未考慮纖維吸濕特性、紗線結(jié)構(gòu)、織物中各成分混合比例等微觀因素對相變冷卻服熱濕性能的影響。

3 模型在相變冷卻服研發(fā)中的應(yīng)用

人體穿著相變冷卻服時(shí)的熱舒適狀態(tài)受冷卻服性能、人體活動(dòng)水平、環(huán)境條件等因素的綜合影響[35]。為此,有學(xué)者將相變冷卻服模型與人體熱生理模型[36]、熱舒適模型[37]集成,不僅可以模擬人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)的熱濕傳遞過程,評估著裝人體的熱濕舒適性,還可以通過修改模型設(shè)置,預(yù)測選用不同相變材料時(shí)的冷卻效果,研究不同人體活動(dòng)水平和環(huán)境條件下相變冷卻服的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)和工作模式,從而達(dá)到優(yōu)化相變冷卻服性能的目的。

3.1 相變材料選擇

相變材料直接決定相變冷卻服的冷卻效果,因此對相變材料參數(shù)的選擇與優(yōu)化十分重要。相關(guān)熱濕傳遞模型可以通過性能預(yù)測為材料選擇提供建議。

Hamdan等[28]利用集成的分段熱生理模型[36]和織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型研究表明,使用低熔點(diǎn)相變材料可以實(shí)現(xiàn)快速冷卻效果,但由于其通常具有較低熔化潛熱和較大液態(tài)密度,存在冷卻時(shí)間短、額外增重大、蓄冷耗能多的缺陷。Kang等[32]發(fā)現(xiàn)相變材料的冷卻持續(xù)時(shí)間隨著熔化溫度和潛熱的增大而延長,但在高溫環(huán)境中使用高熔點(diǎn)相變材料不足以從人體中吸收足夠熱量來緩解熱應(yīng)激。為此,Zheng等[38]提出了多熔點(diǎn)相變材料的復(fù)合應(yīng)用,分別采用15 ℃和23 ℃熔點(diǎn)的相變材料作為內(nèi)層和外層,從而在加快冷卻速率的同時(shí)延長冷卻持續(xù)時(shí)間。Itani等[39]提出兩階段冷卻策略,采用集成的分段熱生理模型[36]和織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型[28],研究適用于不同工作階段的相變材料熔化溫度,其認(rèn)為剛開始工作時(shí)人體蓄熱量較少,可以選用高熔點(diǎn)相變材料包,工作一段時(shí)間后需要選用低熔點(diǎn)相變材料包來緩解長時(shí)間工作造成的熱感覺和疲勞感,從而實(shí)現(xiàn)以較低的相變材料質(zhì)量、材料成本和能源消耗,達(dá)到與降溫效果最優(yōu)的持續(xù)冷卻策略相似的熱舒適狀態(tài)。

相變材料的冷卻持續(xù)時(shí)間不僅取決于熔化潛熱,還與其添加量有關(guān)。Hamdan等[28]的研究表明增加相變材料量可以延長冷卻持續(xù)時(shí)間,然而,相變材料的很大一部分冷卻效果被其額外增重、吸收外界環(huán)境熱量等負(fù)面影響所抵消[40]。Itani等[30,41]采用修正了相變冷卻服附加質(zhì)量對人體代謝影響的集成模型[29],研究如何在滿足人體熱舒適需求的前提下最大限度地減少額外增重,發(fā)現(xiàn)可以根據(jù)環(huán)境溫度和作業(yè)時(shí)長調(diào)節(jié)相變材料包數(shù)量。Kang等[32]采用集成的65節(jié)點(diǎn)體溫調(diào)節(jié)模型[42]和織物-相變材料-隔熱層-風(fēng)扇熱濕耦合傳遞模型研究了隔熱層熱阻對人體-冷卻服-環(huán)境系統(tǒng)內(nèi)熱濕傳遞的影響,結(jié)果顯示相變材料從熱環(huán)境中吸收的熱量隨著隔熱層熱阻的增加而減少,因此,可以通過添加熱阻大且質(zhì)量輕的隔熱層,以實(shí)現(xiàn)在延長冷卻持續(xù)時(shí)間的同時(shí)降低人體生理負(fù)荷的效果。

由于人體軀干的區(qū)域性生理特點(diǎn)不同,其對冷卻的敏感程度也存在差異,將相變材料均勻分配到整個(gè)軀干區(qū)域難以發(fā)揮最大冷卻潛力。Itani等[41]采用集成的分段熱生理模型[36]、熱舒適模型[37]和織物-相變材料熱濕耦合傳遞模型[28]研究了相變材料包分布方式對人體熱濕舒適性的影響,發(fā)現(xiàn)將相變材料包放在對冷卻更敏感的背部可獲得最佳整體熱感覺和熱舒適。

3.2 風(fēng)扇工作模式設(shè)計(jì)

運(yùn)行風(fēng)扇引起的空氣循環(huán)會(huì)引起2種相互競爭的效果:一方面促進(jìn)環(huán)境向人體和相變材料的顯熱傳遞;另一方面加強(qiáng)皮膚表面汗液蒸發(fā)產(chǎn)生的潛熱損失。當(dāng)出汗量較少時(shí)運(yùn)行風(fēng)扇無法有效增強(qiáng)蒸發(fā)散熱,反而會(huì)增加人體熱負(fù)荷[43],因此,確定合適的運(yùn)行風(fēng)扇時(shí)間點(diǎn)對混合冷卻服的有效使用至關(guān)重要。

人體活動(dòng)水平?jīng)Q定著皮膚表面出汗量的多少,Bachnak等[22]利用集成的分段熱生理模型[36]和織物-相變材料-風(fēng)扇熱濕耦合傳遞模型,研究不同人體活動(dòng)水平下干燥貼身織物吸收汗液達(dá)到飽和狀態(tài)所需的時(shí)間,即蒸發(fā)熱損失明顯大于外界環(huán)境顯熱傳遞的時(shí)間點(diǎn),結(jié)果顯示該時(shí)間點(diǎn)隨著人體活動(dòng)水平的增加而提前。與持續(xù)運(yùn)行風(fēng)扇相比,織物吸濕飽和后再運(yùn)行風(fēng)扇的工作模式不僅可以提供更顯著的冷卻效果,還減少了相變材料吸收的環(huán)境熱量,從而增大冷卻效率,因此,使用混合冷卻服時(shí)可以根據(jù)實(shí)際活動(dòng)水平或出汗量來設(shè)置運(yùn)行風(fēng)扇時(shí)間點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)冷卻效率最大化。

3.3 環(huán)境適用性分析

環(huán)境條件直接影響著衣下微氣候狀態(tài),從而決定了不同除濕手段的可用性。在濕熱環(huán)境中,由于人體皮膚表面與空氣之間的溫度差和濕度差較小,通過運(yùn)行風(fēng)扇增強(qiáng)對流和蒸發(fā)的散熱方式受到限制[44];干燥劑可以通過吸附衣下空間內(nèi)水分來增強(qiáng)蒸發(fā)散熱,但同時(shí)也會(huì)由于釋放吸附熱而加速相變材料熔化[31]。

Itani等[45]采用前人建立的冷卻服模型[22,29,31]比較了相變冷卻服、相變材料-干燥劑冷卻服和相變材料-風(fēng)扇冷卻服在不同環(huán)境溫濕度條件下的降溫效果,以期得出最適用的冷卻服類型。結(jié)果表明,相變冷卻服不適用于干熱環(huán)境,因?yàn)橄嘧儾牧习璧K汗液蒸發(fā),減少了人體潛熱損失并引起皮膚明顯濕感覺;相變材料-風(fēng)扇冷卻服和相變材料-干燥劑冷卻服的熱濕舒適性在中等濕度環(huán)境下相似,但隨著濕度升高,由相變材料-干燥劑冷卻服引起的蒸發(fā)熱損失和軀干降溫效果比相變材料-風(fēng)扇冷卻服更顯著,因此相變材料-干燥劑冷卻服更適用于高溫高濕環(huán)境。

4 結(jié)束語

本文基于相變冷卻服的熱濕傳遞分析,回顧了這一類特殊熱防護(hù)服裝的熱濕傳遞模型構(gòu)建及其應(yīng)用方面的研究進(jìn)展,相關(guān)研究存在的主要問題及未來的研究方向可總結(jié)為4方面。

1)全面考慮熱濕傳遞的多因素耦合。目前建立的相變冷卻服模型中熱傳遞過程主要考慮了傳導(dǎo)和對流,忽略了較為復(fù)雜的輻射傳熱,濕傳遞過程及其對系統(tǒng)內(nèi)各層熱濕性能的影響仍未考慮全面。應(yīng)綜合考慮傳導(dǎo)、對流和輻射傳熱及各傳熱之間的耦合,進(jìn)一步完善水分傳遞對能量交換的影響,減少模型簡化造成的誤差。

2)基于計(jì)算流體力學(xué)CFD的冷卻服內(nèi)通風(fēng)過程動(dòng)態(tài)模擬和預(yù)測。衣下空間內(nèi)空氣流動(dòng)十分復(fù)雜,現(xiàn)有模型將通風(fēng)過程簡化為衣下微氣候與環(huán)境之間的空氣交換,而忽略了空氣流動(dòng)過程中流速、空氣層厚度等的動(dòng)態(tài)變化及其對熱傳遞的影響。采用CFD模擬衣下微氣候中的空氣流動(dòng)和傳熱行為,不僅可以更準(zhǔn)確地評價(jià)冷卻效果,還可以針對通風(fēng)冷卻效果較差的部位進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。

3)構(gòu)建多維熱濕傳遞模型。目前相變冷卻服熱濕傳遞模型多為織物厚度方向的一維模型,而冷卻服降溫效果與人體幾何形態(tài)、服裝合體性等因素均有關(guān),僅考慮一維熱濕傳遞顯然存在不足。隨著三維掃描和CFD技術(shù)的發(fā)展,相變冷卻服模型將從一維平面逐漸發(fā)展為三維系統(tǒng)。

4)熱濕傳遞模型構(gòu)建從宏觀角度向微觀角度轉(zhuǎn)變。現(xiàn)階段,熱濕傳遞模型將織物視為具有一定厚度的多孔介質(zhì),較少考慮到纖維成分、紗線結(jié)構(gòu)等微觀因素對于相變冷卻服熱濕性能的影響。未來應(yīng)進(jìn)一步從微觀角度出發(fā),考慮溫度和水分對織物層性能的影響,優(yōu)化熱濕傳遞模型。