[发明专利]用于对密封空间内的热舒适性进行数值评估的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数值模拟的系统及方法，特别是一种评估密封空间内的热舒适性的数值模拟的系统及方法。

背景技术

典型地，密封空间内的热环境，例如建筑物、车辆或飞行器的驾驶舱，在很大程度上取决于如速率、密封空间内的温度、穿过玻璃窗的太阳能辐照入射等等的参数。要估定密封空间内的热舒适性，必须要评估上述参数对占用者在密封空间内实际上感觉到的热感觉所造成的影响。传统上，热舒适性的估定是通过在国际标准组织(ISO)7730标准所概述的一种热舒适指标(predicted mean vote PMV)的方法来进行的。

然而，PMV方法的缺点是它一般在统一及单一的条件下适用，而且它十分取决于根据不同参数(例如速率、温度等等)得出的经验关系式。概括地说，在非统一热环境条件下(其由于空气速率、空气温度及墙壁温度之间的差异及太阳能辐照而一般存在于飞行器、车辆及类似物)使用PMV方法可能导致热舒适性估定的不正确预测。

另一种在ISO14505-2标准中所概述的根据等温(t_eq)的常用方法，是一种占用者身体的非蒸发性的(干的)热损失的效应的综合测量。所述等温(t_eq)是指一种虚构密封空间的温度，其平均辐射温度相等于空气静止的空气温度，在其中占用者通过对流及辐射所产生的热交换率与在真实情况下的相同。如ISO14505-2标准中所概述，一般是使用经验公式或通过实验来计算t_eq。然而，使用经验公式可能无法对密封空间内的占用者周围的物理参数的变化作出反应，并可能无法获得占用者身体的实际t_eq。而且，在实验上计算t_eq时需要使用暖体假人(例如用于重现占用者的热特性的人体模型娃娃)，而这方法可能经常受到成本、时间及密封空间内的实际条件的准确表象所限制。

发明内容

本发明公开一种用于对密封空间内的热舒适性进行数值评估的系统及方法。根据本发明的一个目的，是提供一种在计算装置中执行、用于对具有非统一热环境的密封空间内的热舒适性进行数值评估的方法，其包括在根据一套特定的边界条件的统一热环境中，利用计算装置上的数值分析工具，对在包括一个暖体假人的统一热环境中的校准密封空间进行数值分析，以取得暖体假人的各身体部分的表面传热系数(h_cal)。

所述方法还包括在根据一套边界条件的非统一热环境中，利用数值分析工具，对在包括一个或以上的暖体假人的非统一热环境中的密封空间进行数值分析，以取得一个或以上的暖体假人的各身体部分的总热通量(q”_T)。而且，所述方法包括根据所取得的有关h_cal、所取得的有关q”_T及身体部分的有关表面温度，利用计算装置上的数值热舒适性分析模块，以计算在非统一热环境中一个或以上的暖体假人的各身体部分的等温(t_eq)。再者，所述方法包括根据各身体部分的计算所得的t_eq，利用数值热舒适性分析模块，以评估密封空间内的热舒适性。

根据本发明的另一个目的，是提供一种包括具有指令存储介质的物件，当其被计算装置所执行时，会导致上述方法的执行。

根据本发明的再另一个目的，是提供一种用于对具有非统一热环境的密封空间内的热舒适性进行数值评估的方法，其包括多个客户端设备、一计算机网络及一经所述计算机网络耦合到所述多个客户端设备的远程服务器。所述远程服务器包括一处理器及内存。所述内存包括数值分析工具及一数值热舒适性分析模块。其中一个所述客户端设备经所述计算机网络存取所述数值分析工具，并在应用一套特定的边界条件的统一热环境中，对在包括一个暖体假人的统一热环境中的校准密封空间进行数值分析，以取得暖体假人的各身体部分的表面传热系数(h_cal)。