安全头盔是在危险工作环境中常用的头部防护用具。但在炎热的夏季,工作人员佩戴安全头盔工作时普遍反映感到头部闷热,这会降低工作人员的佩戴意愿,加重工作人员工作时的热负担,影响反应速度和注意力,导致发生安全事故的风险增大,因此在夏季改善安全头盔内热环境及佩戴头盔后的头部热舒适尤为重要。为了深入研究安全头盔内部的传热情况,本文首先将佩戴安全头盔的人体头部简化为一个热力学开口系统,基于人体热平衡方程和传热学理论提出了此系统的热平衡方程和传热模型。为了改善安全头盔内部热环境,减少安全头盔的得热量,增大散热量,通过传热模型对各项传热过程进行分析,提出在安全头盔上应用辐射制冷材料和强制通风来改善安全头盔内热环境和头部热舒适。为了验证上述两种措施的实际应用效果,本文使用普通白色安全头盔、辐射制冷安全头盔、白色通风安全头盔以及辐射制冷通风安全头盔进行对比实验,在湿黑球温度（WBGT）为26℃,27.5℃、29℃、30℃的室外日晒环境条件下邀请了10名男性在校大学生参与实验。实验过程中受试者佩戴安全头盔,以4km/h的速度在走步机上行走来模拟中等劳动强度的运动,每次实验持续30min。实验过程中对环境条件、安全头盔内外表面温度、内部微环境温度以及人体前额温度进行监测,每隔5min询问一次受试者头部热感觉、热舒适及潮湿感情况。实验完成后对数据结果进行分析。最后针对通风安全头盔进行数值模拟,研究了通风方式、通风风速、通风口位置以及头发的存在对其散热性能的影响。本文主要研究结论如下:（1）通过传热分析得出,人体佩戴安全头盔后,主要散热方式为汗液蒸发,其次是对流散热和辐射散热,相对较小;主要的得热方式为太阳辐射得热和头部产热。（2）在夏季室外炎热环境下,在安全头盔上应用强制通风能够显著改善安全头盔内热环境,人体前额温度得到降低,头部热感觉、热舒适及潮湿感均得到明显改善。应用辐射制冷材料也能够改善安全头盔内热环境,但效果不如强制通风显著,同时对于降低人体前额温度以及改善头部热感觉、热舒适和潮湿感效果不明显。此外两种改善措施均能够降低安全头盔外表面温度。（3）在夏季室外炎热环境下,按照四种安全头盔内部热环境的优劣排序依次为辐射制冷通风安全头盔、白色通风安全头盔、辐射制冷安全头盔、普通白色安全头盔。（4）环境UTCI指数与佩戴安全头盔后的头部热感觉、热舒适及潮湿感之间均有较强的线性相关性,R~2均大于0.5,能够利用环境UTCI值来预测佩戴安全头盔的头部热感觉、热舒适及潮湿感。此外,头部热感觉与环境温度、太阳辐射强度具有中等强度以上的相关性,与安全头盔内微环境温度具有强相关性。（5）在数值模拟方面,通过比较头部皮肤温度来比较通风安全头盔的散热性能。从通风方式而言,通风口后无挡板的通风安全头盔对头部皮肤的降温效果比有挡板存在时的通风安全头盔更好。从通风风速来看,随着通风风速的增加,头部皮肤温度逐渐降低,但是下降幅度随着风速的上升在减小。从通风口位置来看,通风口设置在侧方对头部皮肤的降温效果最好;修改通风口的高度对降低头部皮肤温度的作用较小。相较于没有头发的情况,有头发存在且孔隙率为0.9时头部皮肤温度更低,温度分布更均匀。