Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1395
7
1
gregorian
2016
10
1
16
8
online
1
fulltext
fa
توسعه یک مدل سه نقطه ای برای پیش بینی تأثیر خصوصیات فردی بر احساس حرارتی و تنظیم حرارتی بدن انسان
Developing three-node model to estimate individual characteristics effects on thermal sensation and human body thermoregulation
تفاوتهای فیزیولوژیکی افراد از قبیل وزن، قد، جنسیت، سن و متابولیک پایه میتواند تأثیر قابل ملاحظهای بر تنظیم حرارتی بدن افراد داشته باشد. بنابراین استفاده از مدل-های حرارتی بدن که برای جمعیتهای گسترده انسانی توسعه یافته است، برای اشخاص لزوماً به جواب دقیقی نمیانجامد. از آنجایی که در مدلهای استاندارد آسایش حرارتی، پارامترهای فردی لحاظ نشده و همچنین مدلهای فردی و موضعی موجود دارای ساختاری بسیار پیچیده هستند، نیاز به مدلی فردی با ساختاری ساده و دقیق بیشتر از همیشه احساس میشود. در این تحقیق، تلاش شده است از طریق خصوصیات فردی قابل اندازهگیری و در دسترس، عوامل تأثیرگذار بر تنظیم حرارتی بدن و وابسته به فرد از جمله: درصد چربی بدن، ضخامت چربی زیر پوست، مساحت کل بدن، ظرفیت گرمایی ویژه بدن، مقاومت حرارت کل بدن و ... مدلسازی شده و در ساختار الگوریتم مدل سه نقطهای اعمال گردد تا این مدل به مدلی فردی برای پیشبینی شرایط حرارتی افراد توسعه پیدا کند. مدل آسایش حرارتی سه نقطهای، مدلی اصلاح شده از مدل استاندارد گایج میباشد که به جای مدلسازی لباس بر روی تمام سطح بدن، با رویکردی ساده شرایط حرارتی بخشهای پوشیده و لخت بدن در آن به صورت مجزا مورد ارزیابی قرار میگیرد. این مدل با نتایج تحلیلی و تجربی مورد اعتبار سنجی قرار گرفت و تطابق مناسبی میان نتایج مشاهده شد. در نهایت، نتایج نشان میدهد که میانگین خطا در پیشبینی دمای پوست برای فرد از 1.2 درجه سلسیوس در مدل سه نقطهای به 0.4 درجه سلسیوس برای مدل فردی جدید تقلیل مییابد
Differences in the persons’ individual parameters such as age, gender, weight, height and basal metabolic rate have a significant effect on the human body thermoregulation. Therefore, using the human thermal models that developed on the basis of large humanity population cannot lead to accurate results for specific individuals. Because, the individual parameters have not been considered in standard thermal comfort models and also available individual and local models are so complicated in applications; nowadays, the necessity of developing a simple and accurate individualized model is felt. In this study, some physiological parameters such as: body fat percentage, subcutaneous fat layer thickness, body heat capacity coefficient and tissue conductive resistances have been modeled from readily-available external measurement of individuals and these parameters are incorporated into three node-model algorithm structure to predict individual variations in thermal response between individuals. Three-node thermal comfort model is based on Gagge’s standard model that has been accurately estimated thermal sensation of the bare and clothed parts of the body. The model has been verified against the analytical and experimental results where a good agreement was found. In conclusion, the results indicate that the mean error in prediction of skin temperature is decreased from 1.2℃ for three-node model to 0.4℃ for the new individual model.
مدل آسایش حرارتی فردی,تنظیم حرارتی بدن,خصوصیات حرارتی فردی,احساس حرارتی افراد
Individual Thermal comfort model,Human body thermoregulation,Thermal individual characteristic,Individual thermal sensation
149
158
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-352&slc_lang=fa&sid=15
Farzin
Davoodi
فرزین
داودی
100319475328460063519
100319475328460063519
No
دانشجوی دکتری دانشگاه بیرجند
حسن
حسن زاده
100319475328460063501
100319475328460063501
No
عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
Seyed Alireza
Zolfaghari
سیدعلیرضا
ذوالفقاری
100319475328460063520
100319475328460063520
Yes
عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
Mehdi
Marefat
مهدی
معرفت
100319475328460063521
100319475328460063521
No
دانشگاه تربیت مدرس