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【0118截图】天气寒冷，忘穿秋裤有多冷？

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发表于 2016-1-18 17:21 |只看该作者 |倒序浏览

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秋裤作为人们的必备物品，在天气寒冷时发挥了重要的作用。但是，长期以来，人们只知道秋裤具有御寒作用，对于其究竟有多大的作用，大家并不知道。本文通过建立人体腿部的三维数值模型，通过三种情况的比较，定量的分析秋裤的作用。

关键词

秋裤；数值模拟

引言

随着春来寒去，按理说天气应该变暖，可回来的一路就冻了个半傻，想想天冷，哥躲在房子里都不敢出去了。但吃饭的时候还是得在外面吹西北风，风在腿上刮得生疼。由于前段时间气温都超过20摄氏度，秋裤早就脱下。秋裤这东西就像毒品，穿上就很难再脱下了。因此，哥坚持了两天，期待着天气好转。但当我打开QQ的天气预报，发现未来3天都不超过10摄氏度时，哥陷入了沉默……也不知过了多久，哥的嘴角抹出了一丝苦笑，“终究还是要再见么？”已不知何时脱下，压在衣柜的最深处，那一刻感觉是如此的轻松，仿佛可以飞向所有想去的地方。本以为阳光下的温暖，可以让哥忘掉有你的季节，但当无情的北风将我推向你的门外时，我才发现，原来，我从未真的放下。颤抖的再次感受到你温度的刹那，哥早已内牛满面。哥决定，用科学的方法证明离不开你。

1. 数值模型

利用Gambit建立三维模型，由于腿部的对称性，只需建立一半。假设这条腿1m长，膝盖在中点，小腿底部半径5cm，小腿肚8cm，膝盖7cm，大腿顶部12cm，结果如图1所示。由于皮肤表面并非37℃常温，因此，在皮肤表面下3mm出建立一个恒温面，设定为37℃。图2中表示传了秋裤和长裤的腿，秋裤和长裤的厚度都为1mm。裤脚出设定为速度进口velocity-inlet，大腿顶部和裤管间为outflow。对称面为symmetry，长裤内空气为fluid，其余体为solid。

对于皮肤部分，其物性参数取牛肉的值，即密度900，热容3500，导热系数1。.秋裤取纯棉，密度117，导热系数0.45。长裤为棉纱，密度117，导热系数0.075。求解问题过程，因此比热容对计算结果无影响。空气温度5℃。

2. 计算结果

针对三种情况进行模拟，不穿裤子，只穿长裤以及长裤和秋裤都穿。

梅川酷子很猛，什么都没穿，所以是一条裸腿。假设风为4级，风速为6.5m/s。整个腿按圆管强制绕流经验公式，水利直径0.15m。可得Re=68900，为紊流旺盛区。Pr=0.705，得到Nu=257.5。因此对流换热系数h=6.46。模拟计算结果如图3所示。

zan

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