热平衡

本节介绍热平衡模型。

人体的常规总热平衡为:

Q˙METQ˙STQ˙DRYQ˙EVAPQ˙RESPW=0
(49)

Q˙METW 之差对应于代谢热生成。 可为所有身体部位建立此热平衡。 功 W 等于零。 对身体部位元素的存储体热通量 Q˙ST 求解上述方程,并假设 TCloth>TCore>TMuscle>TFat>TSkin

中心:

Q˙ST1,j=Q˙BLOOD1,j+Q˙MET1,jQ˙COND1,jQ˙RESP1,j
(50)

肌肉:

Q˙ST2,j=Q˙BLOOD2,j+Q˙MET2,jQ˙COND2,j+Q˙COND1,j
(51)

脂肪:

Q˙ST3,j=Q˙BLOOD3,j+Q˙MET3,jQ˙COND3,j+Q˙COND2,j
(52)

皮肤:

Q˙ST4,j=Q˙BLOOD4,j+Q˙MET4,j+Q˙COND3,jQ˙DRYjQ˙EVAPj
(53)

除了这些热平衡方程以外,还必须考虑中枢血管系统:

Q˙ST,BLOOD=j=114(i=14(Q˙BLOODi,j))
(54)

在每个身体部位中,通过项 Q˙COND 考虑径向热通量。 所有元素均通过上述方程的中枢血管系统耦合。 中枢血液温度是体内所有温度和血液体积流率的函数。

总共必须对 57 个微分方程求解。 计算开始时,必须初始化温度。 当元素温度不再变化时,将达到平衡条件 (Tt=0),且体内存储的热通量变为零。