Теплообмен между человеком и окружающей средой как основа гигиены одеждый

Ассортимент платьево-сорочечных материалов развивается в направлении снижения их материалоемкости, что положительно сказывается на физико-гигиенических свойствах этих материалов (например, повышается воздухопроницаемость).

Важным является введение в нормативно – техническую документацию для платьево–сорочечных и бельевых материалов в качестве обязательных наряду с воздухопроницаемостью показателей электризуемости и содержания гидрофобных волокон. В соответствии с гигиеническими рекомендациями по использованию синтетических материалов для изготовления одежды в материалах для блузок, мужских сорочек и платьев содержание синтетических и ацетатных волокон не должно превышать 50 %.

По данным исследований, в платьево–сорочечные материалы, содержащие хлопок и лен, можно включать поливинилхлоридные и полиакрилонитрильные волокна до 30 – 35 %, полиамидные – до 45 %. Изменение строения тканей позволяет при одних и тех же затратах сырья в широких пределах варьировать их воздухопроницаемость, водопоглощение и капиллярность.

Расчет теплопродукции человека

Задача 1

Рассчитать теплопродукцию мужчин в возрасте 30 лет занятных гимнастикой. Значение энерготрат Qэ.т. = 233 Вт/м2 и термического коэффициента полезного действия η = 0,1, Qо = 42,3 Вт/м2 , S = 1,41 м2.

Qm.n. = S[Qэ.т. – η(Qэ.т. – Qо)] = 1,41м2[233 – 0,1(233 – 42,3 )] = 301,6 Вт/м2

Задача 2

Проанализировать теплообмен излучения, конвекции и теплопередачи между человеком и окружающей средой.

Для расчета потерь тепла излучением Qизл.,αизл. = 5,5 Вт/м20 С, Sизм. = 1,06 м2, t1 = 30оС, t2 = 20о С

Для расчета потерь тепла конвекцией Qкон.,αкон. = 7 Вт/м20 С, S = 1,41 м2, t1 = 30оС, t3 = 22о С

Для расчета потерь тепла теплопередачей Qтепл., Sn = 0,042 м2, t4 = 19оС, t5 = 20о С, λ = 0,23 Вт/моС, δ = 0,015 м

1.Рассчитать потери тепла излучением по уравнению Стефана – Больцмана для небольшой разности температур тел:

Qизл = αизл * Sизм. (t1 – t2 ) = 5,5 Вт/м20 С* 1,06 м2( 30оС – 20о С) = 58,3 Вт

2. Рассчитать потери тепла конвекцией по уравнению охлаждения тел Ньютона:

Qкон =αкон. * S ( t1 – t3 ) = 7 Вт/м20 С* 1,41 м2( 30оС – 22о С) = 79 Вт

3. Рассчитать потери тепла теплопередачей (считая, что теплопередача происходит только через поверхность подошв)

Qтепл = λ( t4 – t5 )/ δ* Sn = 0,23 Вт/моС( 19оС – 20о С) /0,015 м * 0,042 м2 = – 0,64Вт

4. Проанализировав полученный результат. Пришла к выводу что при моем варианте тело человека нагревается.

Задача 3

Рассчитать комфортный уровень теплоотдачи испарением. Qm.п. = 301,6 Вт/м2 (из задачи 1)

Qисп. = 0,36S* (Qm.n./S – 58) = 0,36 * 1,41м2 *(301,6 Вт/м2 /1,41 м2 – 58) = 79,1 Вт

Основные показатели теплового обмена человека

Qm.n.= Qизл + Qкон. + Qтеп. + Qисп

301,6 = 58,3 + 79 + (–0,64) + 79,1

Если считать, что других источников отведения тепла нет, то тело человека нагревается, т.к. теплопродукция больше чем суммарные потери тепла.