等效均匀温度模型

等效均匀温度 (EHT) 模型可用于预测人在楼宇内房间或汽车座舱等环境中的非均匀热舒适性。

等效温度已纳入 ISO 14505 标准，用于评估车辆或其他封闭空间中的热环境，这种封闭空间的不对称气候条件接近于热中性 [403]。等效温度对应于具有校准条件的均匀封闭场的壁面温度。 $T_{e q}$ 这些校准条件假设平均辐射温度等于空气温度，空气速度为零，且人与环境之间由于对流和辐射而进行的热交换与实际的非均匀条件下热交换相同。在校准环境和真实环境中，干热交换和等效温度都相同。通过等效温度，可以将热交换量化：值高表示热损失较低，而值低表示热损失较高。 $T_{e q}$ $T_{e q}$

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，空气温度、平均辐射温度、空气速度以及辐射和对流热损失均会计算。 $T_{e q}$ 然后根据对流和辐射传热方程确定：

\dot{Q} = h_{e q} (T_{s} - T_{e q})

其中：

$\dot{Q}$ 为实际非均匀条件下人体模型表面的热通量。
$h_{e q}$ 为校准条件下的传热系数。
$T_{s}$ 为表层温度。

$h_{e q}$ 计算为的线性函数。 $T_{e q}$ 使用线性逼近，可以写为： $h_{e q}$

图 1. EQUATION_DISPLAY

h_{e q} = x_{1} | T_{e q} - T_{s} | + x_{0} = \frac{\dot{Q}}{| T_{s} - T_{e q} |}

(1803)

其中常数和通过在不同值的标准均匀、稳态条件下运行校准模拟，然后执行线性回归来计算。 $x_{0}$ $x_{1}$ $| T_{e q} - T_{s} |$ 模型的默认值取自 Rommelfanger 等人运行的校准模拟 [418]。

简化上述方程，对于，生成： $\dot{Q} > 0$

图 2. EQUATION_DISPLAY

T_{e q} = T_{s} + \frac{x_{0}}{2 x_{1}} - \frac{\sqrt{x_{0}^{2} + 4 x_{1} \dot{Q}}}{2 x_{1}}

(1804)

同样，对于： $\dot{Q} < 0$

图 3. EQUATION_DISPLAY

T_{e q} = T_{s} - \frac{x_{0}}{2 x_{1}} + \frac{\sqrt{x_{0}^{2} - 4 x_{1} \dot{Q}}}{2 x_{1}}

(1805)

要计算用户指定的 EHT 段常数和，校准条件是必需的：

x_{0}

x_{1}

标准 DIN EN ISO 14505-2 指定的条件是：流速 0.05m/s；温度梯度 < 0.4K。
在此标准条件下，以恒定的表层温度和变化的等效温度值运行多个模拟。
从这些校准模拟求得一系列传热系数值。可以根据表层温度与等效温度之差的绝对值来绘制传热系数值。 $| T_{e q} - T_{s} |$
然后，在 -25 °C 到 25 °C 范围内执行线性回归，作为，以计算和。 $T_{e q}$ $h_{e q} = x_{1} | T_{e q} - T_{s} | + x_{0}$ $x_{0}$ $x_{1}$