Тепловое состояние системы "человек-окружающая среда" в экстремальных ситуациях

• Автор: Васин, Юрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 187 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

Условные обозначения и принятые сокращения

Общая характеристика работы

ГЛАВА I. «ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ЭКИПАЖА И ОБИТАЕМЫХ ГЕРМОКАБИН»

1.1. Требования к организации теплообмена в гермокабинах

1.2. Методы расчета температурных полей в ограниченных объемах

1.3. Термогомеостаз человека в экстремальных ситуациях

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА II. «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА СИСТЕМЫ «ЭКИПАЖ-СРЕДА ОБИТАНИЯ»
2.1. Необходимость исследования теплового состояния системы «человек -замкнутая среда»
2.2. Математическая модель среды обитания
2.3. Математическая модель теплового режима человека
2.4. Идентификации параметров системы «человек-среда обитания»
ГЛАВА III. «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК- ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА»
3.1. Описание объекта моделирования
3.2. Материалы и методы оценки теплового состояния системы «человек -замкнутая среда» в условиях экспериментальной изоляции»
3.3. Методика обработки данных и проведения статистических расчетов
3.4. Сопоставление результатов численного расчета и экспериментальных
данных
ГЛАВА IV. «РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ «ЧЕЛОВЕК-ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА» ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ИЗОЛЯЦИИ»
4.1. Экспериментальная отработка тепловых режимов модели
4.2. Тепловое состояние системы «человека - замкнутая среда» при 240 суточной изоляции по программе БЕШСЗБ
4.3. Сравнительный анализ температурного статуса человека,как элемента системы “человек - замкнутая среда”, в двух экспериментах БЕШСББ и ЭКО-ПСИ
4.4. Потенцирование физиологических эффектов при сочетанном действии температуры среды выше 25С и содержании С02 более 0.4%
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Условные обозначения и принятые сокращения
КА - космический аппарат;
КС - космическая станция;
ГК - герметическая кабина;
СОЖ - система обеспечения жизнедеятельности;
СОТР - система обеспечения теплового режима;
СТР - система терморегулирования;
ПАО - приборно-агрегатное оборудование;
ГЖТО (ГЖТ)- газо-жидкостный теплообменник;
ХСА - холодильно-сушильный агрегат.
ЭТ - эффективная температура;
Т - температура;
ТГС - термогомеостаз;
СВТО - средневзешенная температура «оболочки»;
СВТТ - средневзвешенная температура тела;
Тога1 - оральная температура;
Тгес1 - ректальная температура;
Т вигб —температура оболочки.
1(2)-ТЫт(е)- ректальная температура утренняя (вечерняя) для эксперимента !ЗРШС88-99 (ЭКО-ПСИ) соответственно.
1(2)-ТОш(е)- оральная температура утренняя (вечерняя) для эксперимента 8БШС88-99 (ЭКО-ПСИ) соответственно.
1(2)-011-СТт(е)- продольный температурный градиент «грудь-стопа»
утренние (вечерние) значения для эксперимента 8РМС88-99 (ЭКО-ПСИ) соответственно.
1(2)-УО-ОВт(е)- радиальный температурный градиент «ядро-оболочка» утренние (вечерние) значения для эксперимента 8РЕЧС88-99 (ЭКО-ПСИ) соответственно.
а - коэффициент теплоотдачи;
Я- молекулярный коэффициент теплопроводности;
у - вектор скорости ; р- плотность среды; с - теплоемкость среды;
Ук - объем рассматриваемой расчетной зоны;
Тк - температура расчетной зоны;

Тг,р- - средняя температура и парциальное давление паров воды в объеме ХСА; рш - парциальное давление насыщенных паров воды при температуре стенки;
Тсг - температура серцевины (ядра);
Тт-температура скелетной;
Т5к - температура кожи (оболочки) ;
- температура одежды;
Тепу - температура окружающей среды; в - средний расход через расчетную зону;
Ми критерий Нуссельта;

Яе = — - критерий Рейнольдса;

С г = - критерий Грасгофа;

Чпо, Ятп - соответственно основного обмена и мышечной деятельности;
Ч д с, чЧг - соответственно интенсивности респираторного, конвективного, испарительного и радиационного теплообмена; р- коэффициент массоотдачи ; г - теплота парообразования.

Влияние непосредственного окружения (среды) на организм человека зависит, по крайней мере, от четырех основных физических факторов: температуры воздуха, давления водяного пара в воздухе (влажности), температуры излучения и скорости движения воздуха (ветра). Этими факторами определяется, ощущает ли испытуемый " температурный комфорт" или ему слишком жарко/холодно. Условие комфорта состоит в том, что организм не нуждается в работе механизмов терморегуляции: ему не требуется ни дрожи, ни выделения пота, и кровоток в периферических органах может сохранять промежуточную скорость. Это условие соответствует термонейтральной зоне.
Указанные четыре физических фактора до некоторой степени являются взаимозаменяемыми в отношении ощущения комфорта и потребности в терморегуляции. Иными словами, ощущение холода, вызванное низкой температурой воздуха, может быть ослаблено соответствующим повышением температуры излучения. Если атмосфера кажется душной, то соответствующее ощущение может быть ослаблено путем снижения влажности или температуры воздуха. Если температура излучения является низкой (холодные стены), для достижения комфорта требуется увеличение температуры воздуха. Подобные взаимоотношения между рассматриваемыми факторами позволяют выражать различные их комбинации одним числом, например эффективной температурой. Но для человека, находящегося в КК, при длительном действии на него факторов полета, определение теплового комфорта при помощи одного понятия «эффективная температура» вызывает сомнения с точки зрения физиологии.
Согласно проведенным недавно исследованиям [93] , значение температуры комфорта для легко одетого сидящего испытуемого равно примерно 25-26С при влажности воздуха 50% и'равенстве температуры воздуха и стен, ‘В условиях температурного комфорта средняя температура кожи равна примерно