System dynamics of human body thermal regulation in outdoor environments

راحتی حرارتی مردم در فضاهای شهری فضای باز، نگرانی رو به رشد در شهرها به دلیل تغییرات اقلیمی و شهرنشینی است. در محیط های در فضای باز، آب و هوا و رفتار مردم نسبت به شرایط محیطی پویاتر است، بنابراین حالت پایدار سیستم گرماسنجی به ندرت رسیده است. شناخت پویایی راحتی حرارتی در فضای باز نیاز به مدل های پیش بینی دقیق دارد. در این مقاله، یک مدل کلاسیک دو گره از تنظیمات حرارتی بدن انسان را گسترش می دهیم. ما توضیحی و تفسیری از تمامی مولفه ها و مقادیر پارامترها را ارائه می دهیم و پویایی مدل را با داده های تجربی تست می کنیم. ما پیشنهاد می کنیم اصلاح مدل جریان خون پوست که در حالی که ارزش های واقع گرایانه و پاسخگویی را حفظ می کند، پیش بینی دمای پوست را تقریبا چهار برابر می کند. ما بیشتر حساسیت مدل را با توجه به پارامترهای آب و هوایی و شخصی بررسی می کنیم. این تجزیه و تحلیل نشان می دهد اهمیت نسبی، به عنوان مثال، دمای هوا، سرعت باد و لباس، در فرایندهای حرارتی بدن انسان در تنظیمات مختلف آب و هوایی. ما نتیجه می گیریم که مدل ما واقع بینانه پویایی اندازه گیری های کلی تنظیمات حرارتی بدن انسان را بازتولید می کند. این مدل برای محیط های سرد، گرم و گرم مورد تایید قرار گرفته است، این مدل با توجه به دینامیک آن دقیق است و از لحاظ مفهومی و محاسباتی بسیار کارآمدتر از مدل های چند گره و چند بخش است.