Уравнения теплового баланса организма с окружающей средой. приближенные тепловые расчеты одежды
Основное назначение одежды – это защита организма человека от неблагоприятных воздействий внешней среды (ветер, туман, дождь и др.) и обеспечение теплового комфорта, который является условием нормальной жизнедеятельности человека. Необходимое условие сохранения длительного теплового комфорта – поддержание теплового баланса, который достигается путем терморегуляции организма и применения требуемой для данных условий одежды с искусственно регулируемым микроклиматом пододежного воздуха, характеризующегося температурой и влажностью. Основной же показатель теплового комфорта человека – это средневзвешенная температура поверхности тела (кожи), которая приблизительно одинакова для всех видов деятельности человека (≈330С – для кожи, покрытой одеждой). При этом учитывается, что пододежное пространство систематически вентилируется в связи с выделением кожи человека испарений влаги и углекислоты, которые должны удаляться.
Существуют аналитические методы теплового расчета одежды.
1) В процессе постоянного обмена веществ в организме человека в результате распада сложных химических соединений освобождается энергия. Она превращается в тепловую, электрическую и механическую энергии и обеспечивает протекание всех форм деятельности организма. Исходя из І и ІІ-го законов термодинамики энергетический баланс организма человека может быть описан уравнением:
M
+
J
=
Q
рад.
+
Q
конв.
+
Q
исп.
+
Q
дых.
+
Z
,
где
M
– энергия, вырабатываемая в организме человека (теплопродукция), ккал/час;
Z
– тепло, которое расходуется на механическую работу;
Q
рад.
– потери тепла радиацией (излучение), ккал/ч;
Q
конв.
– потеря тепла теплопроводностью и конвекцией;
Q
исп.
– потеря тепла испарением влаги с кожи и верхних дыхательных путей, ккал/ч;
Q
дых.
– потеря тепла на нагрев вдыхаемого воздуха, ккал/ч;
J
– адсорбция тепла радиацией, ккал/ч.
Для расчета средневзвешенной температуры определяют общую поверхность тела, равную сумме поверхностей отдельных его частей методами антропометрии. Наиболее распространенных из них – линейный метод Дюбца: поверхность тела делится на отдельные части – голову, туловище, верхние и нижние конечности, а поверхности этих частей тела производятся по формулам (определяются), выведенным на основании антропометрических измерений человека.
Соотношение поверхности частей к общей поверхности тела:
голова – 7,36% бедро – 20,3%
туловище – 35,5% голень – 12,5%
плечо и предплечье – 13,4% стопа – 6,44%
кисть – 4,5%
Расчет средневзвешенной величины температуры поверхности тела человека осуществляется по следующей формуле:
n
t
ср.взв.к.
=
Σ
•
ti
•
Si
/
S
общ.
,
где
i
t
i
– температура в иpмеряемой точке участка поверхности тела;
S
i
– площадь поверхности данного участка тела;
S
общ.
– общая площадь поверхности тела.
Для проектирования одежды важным является то, что человек может испытывать комфортные ощущение и при некотором нарушении теплового равновесия. Это результат существования "резерва" тепла организма человека, который используется им в случае охлаждения (1272 - 2448 ккал) и находится во внешних слоях тканей организма, на глубине 2-3 см от кожи. Величина его зависит от веса человека и температуры тела: Перейти на страницу: 1 2 3
Атеросклероз, инфаркт, ишемическая болезнь сердца Атеросклероз – хроническое заболевание, при котором происходит системное поражение артерий, выражающееся в отложении липидов и солей кальция во внутренней стенке и в развитии соединительной ткани с последующим уплотнением и сужением просвета сосудов. Вследствие нарушения кровотока в органах развиваются дистрофические, некробиотические и ...
Болезни, передающиеся половым путем (БППП) Инфекционные заболевания, распространяющиеся в результате половых контактов, называют болезнями, передающимися половым путем (БППП). К БППП относят болезни, которые раньше называли венерическими (т.е. почти всегда передающиеся половым путем), а также ряд болезней, иногда передающихся и не половым путем. Помимо того, что термин БППП ...