Разработка метода обоснования выбора пакетов материалов обуви для защиты стопы от воздействия низких температур

• Автор: Михайлова, Инна Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 195 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛЛВЛ 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОБЛЕМ ОЦЕНКИ

ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ ОБУВИ.

1.1 Понятие теплового комфорта.

1.2 Человек в условиях холода.

1.3 Характер охлаждения стопы человека в условиях холода

1.4 Оценка теплового состояния человека в теплозащитной обуви

1.5 Теплообмен обуви с внешней средой.

1.6 Методы прогнозирования теплозащитных свойств изделий

1.7 Анализ имеющихся математических моделей оценки теплозащитных свойств обуви при нестационарном тепловом процессе
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ СТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА
ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ СТОПА ОБУВЬОКРУЖАЮЩАЯ
2.1 Математическое описание процессов теплопроводности
2.2 Прохождение тепла через многослойные системы обувных
материалов при стационарном температурном процессе
2.3 Описание процесса теплообмена в многослойных пакетах
материалов в стационарном режиме с учетом зависимости коэффициентов теплопроводности от температур.
2.4 Определение коэффициентов теплопроводности и тепловых
сопротивлений обувных материалов.
2.5 Влияние силового давления на толщину и теплофизические
свойства искусственного и натурального меха
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
СИСТЕМЫ ТЕПЛООБМЕНА СТОПА ОБУВЬ ОКРУЖАЮЩАЯ
3.1 Основные условия и особенности, использованные для построения математической модели. Разработка геометрического образа модели ботинка
3.2 Решение краевой задачи теплопроводности для низа обуви многослойной пластины с граничными условиями го рода
3.3 Решение краевой задачи теплопроводности для низа обуви многослойной пластины с граничными условиями го рода
3.4 Решение краевой задачи теплопроводности для верха обуви и пяточной части многослойный цилиндр с граничными условиями го рода.
3.5 Решение краевой задачи теплопроводности для носочной части обуви многослойный шаровой сегмент с граничными условиями го рода
3.6 Расчет зависимости температуры внутриобувного пространства от времени для различных деталей обуви
3.7 Расчет зависимости температуры от времени внутри обувного пакета при воздействии на него низких температур
3.8 Использование математической модели теплообмена для расчета
теплопотерь с поверхности обуви
ВЫВОДЫ.
ГЛАВА 4 МЕТОДИКА ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА ПАКЕТОВ
ОБУВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ СТОПЫ ОТ
ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР.
4.1 Обоснование выбора плотности теплового потока стопы человека для расчета температуры внутриобувного пространст
4.2 Проведение экспериментов по определению зависимости тем
пературы внутриобувного пространства от времени пребывания в среде с низкими температурами.
4.2.1 Выбор объектов исследования.
4.2.2 Прибор, используемый в эксперименте
4.2.3 Подготовка к испытанию и проведение эксперимента 1
4.2.4 Проведение эксперимента 2
4.3 Обоснование выбора пакетов материалов для низа обуви
4.4 Обоснование выбора пакетов материалов для союзки
4.5 Обоснование выбора пакетов материалов для носочной части
ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В этих условиях с поверхности обуви вытесняется пограничный слой воздуха, который играет положительную роль в экономии тепла организмом. Основное требование к конструкции обуви для первых трех климатических зон предохранение ног от переохлаждения. Таким образом, определение основных требований к теплозащитным свойствам обуви позволит разработать рациональный ассортимент обуви для населения, проживающего в различных климатических условиях. Жизнедеятельность человека неотрывно сопряжена с тесным контактом с окружающей средой. Чрезмерные тепло и холод оказывают на него негативное действие, а порой и становятся причиной, которая препятствует нахождению человека в этих условиях. Охлаждение организма в процессе производственной деятельности приводит к снижению работоспособности человека, что может быть вызвано недостаточными или избыточными свойствами одежды и обуви. Угроза потери работоспособности может исходить и изза чрезмерного накопления тепла или его дефицита в организме человека 7,,,,. При нахождении человека в среде, имеющей температуру, отличную от температуры тела человека, между его организмом и окружающей средой происходит постоянный теплообмен. Влияние внешней среды вызывает в организме ответные физиологические реакции, способствующие поддержанию наиболее благоприятных для него условий. Химическая терморегуляция является основной , . Она базируется на изменениях обменных процессов, происходящих в мышцах в результате произвольных и непроизвольных сокращений и во внутренних органах. У обнаженного человека в покое прирост обменных процессов при понижении внешней температуры на 1С составляет около , а при интенсивном охлаждении он может возрасти в 3 раза но сравнению с уровнем основного обмена. Теплопродукция человека определяется в зависимости от выполняемых им видов работ и измеряется в ваттах, причем различается в зависимости от возраста, как для мужчин, так и для женщин, что представлено в табл. Таблица 1. Рассматривая физическую работу как источник теплопродукции, нельзя не отметить ее малую эффективность, т. При физической работе усиливается приток крови к работающим мышцам, в результате усиливается теплоотдача в раза и ухудшаются теплоизолирующие свойства тканей . Наиболее эффективным источником теплопродукции является терморегуляторный тонус и дрожь. Они характерны для относительно умеренного охлаждения. Интенсивность его коррелирует с величиной холодового воздействия. При тонусе имеет место незначительный приток крови к мышцам, в связи с чем теплоизоляция тканей практически не меняется. Кроме того, локализация тонуса в определенных областях тела шея, голень исключает значительные потери тепла в результате влияния продольного градиента температур . При более сильном охлаждении к тонусу присоединяется дрожь, которую можно рассматривать как приступ озноба, причем он может быть различным от очень слабого до очень сильного. Следует подчеркнуть, что при появлении дрожи терморегуляторный тонус не исчезает. К.П. Иванов установил , что он проявляется в промежутках между приступами дрожи, как бы заполняя появившиеся паузы. Во время дрожи не совершается внешней работы, и вся энергия мышечного сокращения переходит в тепло. Энергетически интенсивная холодовая дрожь эквивалентна работе средней тяжести. Дрожь концентрируется в мышцах проксимальных отделов тела и не распространяется на периферию. При ее возникновении возрастает кровоток в мышцах, что приводит к увеличению теплопроводности тканей, расположенных над дрожащими мышцами, а, следовательно, к повышению теплоотдачи в окружающую среду. В результате снижается эффективность дрожи как источника теплопродукции. Процессы образования тепла в мышцах и во внутренних органах протекают параллельно, однако, в случае острых Холодовых реакций на первый план выступают мышцы, которые компенсируют охлаждение организма повышенной продукцией тепла. В условиях относительного покоя основную часть тепла продуцируют внутренние органы. Теплосодержание организма претерпевает весьма заметные колебания вследствие неравенства теплопродукции и теплоотдачи.