دوره 15، شماره 4 - ( 10-1404 )
جلد 15 شماره 4 صفحات 779-761 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Afshari M J, Alimohammadi I. Experimental Validation of a Numerical Model for Predicting the Thermal Performance of a Liquid Cooling Garment. J Health Saf Work 2025; 15 (4) :761-779
URL: http://jhsw.tums.ac.ir/article-1-7255-fa.html
URL: http://jhsw.tums.ac.ir/article-1-7255-fa.html
افشاری محمدجواد، علیمحمدی ایرج. اعتبارسنجی تجربی یک مدل عددی برای پیشبینی عملکرد حرارتی لباس خنککننده مایع. بهداشت و ایمنی کار. 1404; 15 (4) :761-779
1- مرکز تحقیقات سلامت کار، گروه مهندسی بهداشت حرفهای و ایمنی کار، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران
2- مرکز تحقیقات سلامت کار، گروه مهندسی بهداشت حرفهای و ایمنی کار، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران ،irajrastin1@gmail.com
2- مرکز تحقیقات سلامت کار، گروه مهندسی بهداشت حرفهای و ایمنی کار، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی ایران، تهران، ایران ،
چکیده: (330 مشاهده)
مقدمه: شبیه سازی عددی مبتنی بر کامپیوتر می تواند بهعنوان یک راهکار مناسب برای تقلید از رفتار سیستم در طول زمان استفاده شود و امکان تجزیهوتحلیل قابلیت ها، ظرفیت ها و رفتارهای یک سیستم را در مرحله طراحی، قبل از ساخته شدن آن فراهم کند. لذا استفاده از ابزار شبیه سازی می تواند برای طراحی، مدلسازی، ارزیابی و نمایش تعاملات اجزاء سیستم لباس خنککننده مبتنی بر جریان سیال (1LCG) در انتقال حرارت مناسب باشد. به همین منظور مطالعه حاضر با هدف طراحی و اعتبارسنجی تجربی یک مدل شبیهسازی عددی برای لباس خنککننده مایع مبتنی تبرید ترموالکتریک انجام شد.
روش کار: یک مدل جدید از LCG مبتنی بر جریان سیال با استفاده از روش المان محدود (2FEM)در نرمافزار COMSOL Multiphysics توسعه داده شد. به منظور اعتبار سنجی مدل شبیهسازی شده، یک نمونه فیزیکی مشابه از LCG طراحی شد و آزمایشات انسانی تحت شرایط کنترل شده صورت گرفت. در نهایت یافتههای حاصل از شبیهسازی و نتایج تجربی مقایسه شدند.
یافته ها: یافتههای این مطالعه، در هر دو بخش آزمایشهای تجربی و نتایج شبیهسازی، نشان میدهد که با افزایش دمای محیط و شدت فعالیت فیزیکی، دمای سیال درون سیستم لولهکشی و دمای میکرو اقلیم به طور قابلتوجهی افزایش مییابد. بر اساس نتایج، اختلاف دمای میکرو اقلیم بین دادههای پیشبینیشده حاصل از شبیهسازی و میانگین دادههای تجربی در بازهای بین 1/. تا 65/0 درجه سانتیگراد قرار گرفته است. همچنین، اختلاف دمای سیال درون سیستم لولهکشی بین نتایج شبیهسازی و دادههای تجربی در محدوده 1/0 تا 6/0 درجه سانتیگراد میباشد. تحلیل آماری با استفاده از آزمون t زوجی نشان داد که مدل توسعهیافته در پژوهش حاضر از دقت قابل قبولی در پیشبینی پارامترهای حرارتی برخوردار است.
نتیجه گیری: نتایج حاکی از آن است که مدل طراحیشده میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد در فرایند طراحی و ارزیابی سامانههای خنککننده پوشیدنی قبل از ساخت مدل فیزیکی آنها مورد استفاده قرار گیرد. باتوجهبه محدود بودن مطالعات موجود در زمینه مدلسازی عددی لباسهای خنککننده مبتنی بر گردش سیال، انجام تحقیقات بیشتر بهمنظور ارتقای جزئیات مدلسازی و بررسی اثر شرایط محیطی و فردی بر کارایی این سیستمها توصیه میشود.
روش کار: یک مدل جدید از LCG مبتنی بر جریان سیال با استفاده از روش المان محدود (2FEM)در نرمافزار COMSOL Multiphysics توسعه داده شد. به منظور اعتبار سنجی مدل شبیهسازی شده، یک نمونه فیزیکی مشابه از LCG طراحی شد و آزمایشات انسانی تحت شرایط کنترل شده صورت گرفت. در نهایت یافتههای حاصل از شبیهسازی و نتایج تجربی مقایسه شدند.
یافته ها: یافتههای این مطالعه، در هر دو بخش آزمایشهای تجربی و نتایج شبیهسازی، نشان میدهد که با افزایش دمای محیط و شدت فعالیت فیزیکی، دمای سیال درون سیستم لولهکشی و دمای میکرو اقلیم به طور قابلتوجهی افزایش مییابد. بر اساس نتایج، اختلاف دمای میکرو اقلیم بین دادههای پیشبینیشده حاصل از شبیهسازی و میانگین دادههای تجربی در بازهای بین 1/. تا 65/0 درجه سانتیگراد قرار گرفته است. همچنین، اختلاف دمای سیال درون سیستم لولهکشی بین نتایج شبیهسازی و دادههای تجربی در محدوده 1/0 تا 6/0 درجه سانتیگراد میباشد. تحلیل آماری با استفاده از آزمون t زوجی نشان داد که مدل توسعهیافته در پژوهش حاضر از دقت قابل قبولی در پیشبینی پارامترهای حرارتی برخوردار است.
نتیجه گیری: نتایج حاکی از آن است که مدل طراحیشده میتواند بهعنوان ابزاری کارآمد در فرایند طراحی و ارزیابی سامانههای خنککننده پوشیدنی قبل از ساخت مدل فیزیکی آنها مورد استفاده قرار گیرد. باتوجهبه محدود بودن مطالعات موجود در زمینه مدلسازی عددی لباسهای خنککننده مبتنی بر گردش سیال، انجام تحقیقات بیشتر بهمنظور ارتقای جزئیات مدلسازی و بررسی اثر شرایط محیطی و فردی بر کارایی این سیستمها توصیه میشود.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
عوامل زیان آور فیزیکی محیط کار
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
