消防服隔热材料及热防护性能分析研究

bb20920d · 发表于 2022-4-28 22:11:55

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火灾事故是人类社会生活中经常遇到的多种灾害之一，为了保证在灭火过程中担负扑灭火险和抢救人员任务的消防人员的人身安全，必须确保消防服的隔热性能。新型纳米多孔SiO2气凝胶隔热材料具有密度小、隔热性能优异的特点，适用于作为消防服织物隔热层使用。论文从现役消防服的隔热性能分析入手，结合新型隔热材料—纳米多孔SiO2气凝胶优异的隔热性能，设计将该材料取代传统消防服隔热层织物。文中首先确立了纳米多孔SiO2气凝胶的微观分子结构模型，全面整理并归纳出材料的数值传热公式，进而通过理论计算分析出密度及比表面积与材料导热系数的关系曲线为气凝胶材料的制备奠定了基础。在此基础上开展了织物热防护性能测试试验，分别得到了隔热层织物材料、新型组合式消防服织物、传统组合式消防服织物的比较曲线及相应的传热系数。并进一步利用ANSYS平台对材料的传热模型进行仿真模拟，得到系统达到动态平衡时试验结果数据点与模型模拟分析曲线相吻合，验证了理论模型和仿真模拟分析的正确性。论文还从整体角度对人体表面与服装的热交换过程进行了研究，并对人—组合式消防服—火灾环境系统的传热模型进行了分析。织物热防护性能测试试验及人—组合式消防服—火灾环境系统的评价，对新型纳米多孔SiO2气凝胶隔热材料在现役消防服上的推广及使用提供了理论参考，具有良好的工程应用价值。

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