研究可穿戴技术设计中的传热
仿真分析的主要目的是模拟皮肤、其他各类皮下组织、设备内及周围区域的传热。团队使用 Pennes 方程描述了人体内的传热。这是热传导的正则方程,但加入了一个源项,将血液流动考虑在内。注意血液本身并非热源,但当它超过或低于体温时,将分别起到热源或散热器的作用。
在下方的模型中可以看到,人体分为四层:皮肤、脂肪、肌肉与内脏。模型还包括一个 141 mm * 83 mm * 25 mm 的电子设备,设备内包括电路板、线材、电池、外壳及滞留空气。由于存在导电零件,使用热传导方程模拟了该设备。
基本模型几何,包括电子设备、部分人体以及衣物层。图片由 J. F. Hansen 提供,取自他在 COMSOL 用户年会格勒诺布尔站 2015 提交的研究论文。