Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания

Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания

Автор: Никитченко, Инна Игоревна

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2003

Место защиты: Москва

Количество страниц: 173 с. ил

Артикул: 2333453

Автор: Никитченко, Инна Игоревна

Стоимость: 250 руб.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Аналитический обзор современного состояния 5 проблемы, постановка задачи диссертационной работы и ее общая характеристика.
1.1. Обзор современного состояния проблемы
1.2. Постановка задачи диссертационной работы и ее крат
кое содерж ание
Глава 2. Исследование процессов теплообмена водолаза
с внешней средой.
2.1. Теплопотери от тела через одежду в окружающую сре
2.2. Теплопотери на нагрев дыхательного газа.
2.3. Тепловой баланс организма водолаза
2.4. Влияние физической деятельности и теплопотерь на
самочувствие
Оглаве
Глава 3. Математическая модель тепловой динамической
системы человек одежда среда
3.1. Исследование теплофизических параметров модели
3.2. Разработка математической модели температурных
параметров нагревательного элемента о дел еды как объекта системы автоматического управления
3.3. Разработка математической модели температурных
параметров тела водолаза.
Выводы по главе
Глава 4. Разработка и исследование нагревателя газовой
смеси для снаряжения как элемента системы автоматического управления
4.1. Конструкция нагревательного элемента
4.2. Исследование коэффициентов теплоотдачи
4.2.1. Определение коэффициента теплоотдачи от нагреватель
ного элемента к газу в ограниченном пространстве при отсутствии вынужденного движения для заданных условий со 0 мсек.
4.2.2. Определение коэффициента теплоотдачи при вынужден ном движении газа.
4.2.3. Определение коэффициента теплоотдачи к гелио
воздушной смеси.
4.3. Методика расчета нагревательного элемента
4.4. Динамические характеристики температуры нагрева
тельного элемента и дыхательной смеси.
Выводы по главе
Глава 5. Исследование системы автоматического регули
рования температуры в одежде
5.1. Структурная схема АСР температуры одежды.
5.2. Исследование АСР температуры одежды с релейным ре
гулятором.
5.3. Исследование АСР температуры одежды с линейными
П и П Ирегуляторами.
5.3.1. П регулирование
5.3.2. ПИ регулирование.
5.4. Исследование АСР температуры оде.жды с дискретными
П и ПИрегуляторам и с амплитудноимпульсной модуляцией управляющего сигнала.
5.3.1. П регулирование.
5.3.2. ПИ регулирование
5.5. Исследование АСР температуры одежды с дискретными
П и ИИрегуляторами с широтноимпульсной модуляцией управляющего сигнала.
5.3.1. П регулирование.
5.3.2. ПИ регулирование
Выводы по главе.
Заключение.
Список литературных источников


Столь ярко выраженные теплопотери через дыхательные пути отражаются на общем тепловом состоянии организма. У водолазов, дышащих гелио-кислородными смесями под повышенным давлением, после пребывания в воде с температурой 2-7 °С наблюдается быстрое снижение температуры кожи и тела, появляется ощущение сильного охлаждения. В настоящее время установлено, что поддержание необходимого теплового состояния водолаза во время глубоководных погружений невозможно без дополнительного обогрева вдыхаемой газовой смеси [3, 8, , ]. Учитывая описанные выше особенности теплообмена человека через дыхательный тракт в гипербарической среде, можно предположить, что подачей для дыхания водолазу подогретой дыхательной смеси, обладающей высокой теплоемкостью при постоянном объеме, можно не только предотвратить теплопотери через дыхательные пути, но и осуществить ингаляционный обогрев водолаза. Решение этой задачи необходимо для создания эффективных средств защиты водолаза от переохлаждения. Современные способы индивидуальной защиты человека в воде заключаются в увеличении пассивной теплоизоляции снаряжения и активном подведении тепла к участкам тела или всей его поверхности. Общий подход к проблеме тепловой защиты водолаза и создание для него теплокомфортных условий для работы при глубоководных спусках заключается в решении двух взаимосвязанных задач. Первая задача: максимальное уменьшение теплоотдачи водолаза в окружающую среду посредством улучшения теплозащитных свойств спецодежды и специального снаряжения. Ее практическим решением является применение в системе дыхания теплообменников, принцип работы которых основан на использовании энергии выдыхаемой смеси. Теплообменники позволяют более рационально использовать тепло, регенерируемое человеческим организмом, не требуют подвода дополнительной энергии и позволяют работать водолазу, обходясь только метаболической теплопродукцией человека. Подобные устройства при их расположении перед клапанной коробкой увеличивают «мертвый объем», т. При глубоководных погружениях, когда плотность и теплоемкость газовой смеси велики, данные устройства не в состоянии обеспечить нагрев газа до требуемой температуры. Для эффективной работы эти устройства должны располагать большой площадью и массой, расположенной в небольшом объеме, что приводит к сужению каналов для прохода газа и создает значительное сопротивление для дыхания водолаза, возрастающее с увеличением глубины погружения. Поэтому применение таких теплообменников возможно лишь при погружении на небольшие глубины. Вторая задача, решаемая при разработке средств тепловой защиты водолазов: создание и применение различных видов специальных снаряжений с внешними источниками энергии для подвода тепла к телу водолаза с целью компенсации неизбежных теплопотерь. Источники энергии могут быть автономными, входящими в состав водолазного снаряжения и размещенными в непосредственной близости от водолаза. В настоящее время для обогрева водолаза предложено много источников тепла, позволяющих автономно передвигаться в водной среде. К ним относятся источники электрической энергии (серебряно-цинковые аккумуляторы, талиевые элементы), радиоактивные источники тепла, аккумуляторы тепла (контейнеры с веществом, имеющим высокую температуру плавления), химические источники тепла (используют тепло экзотермических реакций между реагентами, каталитического расщепления перекиси водорода или окисления углеводорода) [, , , ]. Примером применения автономных источников могут служить системы нагрева газовой смеси с помощью каталитического окисления водорода []. Подогрев газовой смеси осуществляется посредством использования тепла экзотермической реакции окисления водорода, предварительно включенного в состав смеси. Во избежание взрыва содержание водорода в смеси должно учитывать его частичный расход на окисление, которое происходит в устройстве, размещенном в непосредственной близости от органов дыхания водолаза, например, в дыхательном автомате. В устройстве помещается катализатор реакции, содержащий платину.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.214, запросов: 244