Проектирование специальной влагозащитной одежды с системой естественной вентиляции пододежного пространства

• Автор: Абрамов, Антон Вячеславович
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 182 с. : ил.

Введение

ГЛАВА 1. Аналитический обзор

1.1 Тепловой комфорт как необходимое условие нормальной жизнедеятельности

1.2 Анализ факторов окружающей среды.

1.3 Математическое моделирование параметров дождя

1.4 Физиологогигиенические и конструктивные аспекты проектирования одежды для защиты от дождя
1.5 Принципы обеспечения вентиляции пододежного пространства с помощью специальных элементов.
1.6 Анализ конструкций одежды с элементами системы вентиляции пододежного пространства.

1.6.1 Анализ конструкций воздухозаборных элементов.

1.6.2. Анализ вариантов промежуточного слоя для удаления влаги из пододежного пространства

1.6.3. Анализ воздухоотводящих элементов.

Выводы по главе 1. Постановка целей и задач исследований.
ГЛАВА 2. Разработка математической модели процессов тепломассообмена в системе Человек одежда окружающая среда в условиях субнормальных температур и атмосферных осадков.
2.1 Оценочные величины и методики расчета динамики теплозащитных свойств швейных изделий при увлажнении.
2.2 Влияние влаги на теплоперенос в капиллярнопористых коллоидных телах
2.3 Расчет влажностной составляющей теплового баланса
2.3.1 Влияние скорости сушки на совокупный процесс тепломассообмена
2.3.2.Расчет равновесного и максимального сорбционного влагосодержаний.
2.3.3 Оценка влияния критерия Рсбиндера на массообмен тканой оболочки с окружающей средой.
2.4 Результаты модельных исследований
Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. Разработка методик теоретических и экспериментальных исследований элементов конструкции одежды с естественной вентиляцией пододежного пространства
3.1 Теоретические представления о течении воздуха в конических раструбах
3.2 Влияние конфузоров на движение воздуха в канале.
3.3 Разработка методики экспериментальных исследований элементов системы организации и регулирования естественной вентиляции пододежного пространства.
3.3.1. Анализ существующих методик измерения конвективной составляющей теплообмена в под одежном пространстве.
3.3.2 Уравнение теплового баланса воздушной прослойки.
3.3.3 Методика измерения термодинамических параметров вентилирующего воздуха.
3.4 Теоретическая и экспериментальная оценка влияния конструктивных параметров воздухозаборных элементов на уровень вентилируемо
3.5 Теоретическая и экспериментальная оценка влияния параметров системы естественной вентиляции пододежного пространства на уровень вентилируем ости.
3.6 Расчет эффективности системы вентиляции пододежного пространства
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. Разработка установки для моделирования параметров дождя, методов п методик экспериментальных исследований теплофизнческих свойств влажных пакетов одежды.
4.1 Недостатки существующих методов моделирования осадков
4.2. Анализ существующих дождевальных аппаратов
4.3. Исследование истечения жидкости через отверстия малых диаме
4.4 Расчет интенсивности дождевания
4.5 Расчет параметров экспериментальной установки для моделирова 1 ния дождя.
4.6 Режимы работы установки для моделирования параметров дождя.
4.7 Разработка методики экспериментальных исследований теплофизических свойств пакетов одежды при увлажнении
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Использование результатов исследований при разработке спецодежды для защиты от дождя
5.1 Анализ условий труда работников сельскохозяйственной отрасли. Основные требования к специальной одежде для защиты от дождя
5.2 Разработка конструкции брюк
5.3 Разработка конструкции куртки
5.4 Разработка конструкции капюшона
5.5. Лабораторные испытания одежды.
Выводы по главе 5
Заключение.
Литература


В работе также предложены конкретные рекомендации по теплозащитным свойствам материалов и особенностям конструирования одежды для каждой их выделенных зон. Как следует из приведенной классификации, влияние охлаждающей способности окружающей среды усиливается в условиях субнормальных температур окружающего воздуха в совокупности с осадками и ветром. Субнормальные температуры воздуха характерны почти для всей территории России на протяжении восьми месяцев в году с апреля по ноябрь. По мнению авторов различных работы , , диапазон субнормальных температур распространяется на несколько градусов выше и ниже нуля, однако, их четкой границы не определено. Особенности теплообмена при воздействии на организм субнормальных температур описаны в работах ,. В работе , показано, что вероятность холодовых травм при одинаковых условиях выше для субнормальных температур, чем для умеренного или сильного холода. Опасность субнормальных температур обуславливается тем, что они являются слабыми раздражителями для системы терморегуляции, приводя к значительному охлаждению организма. Недостаточная активизация компенсаторных механизмов показана в опытах Кощеева . Наблюдение за испытуемыми в климатических камерах, моделирующих условия субнормальных температур окружающей среды, в одежде с тепловым сопротивлением 1с1о, показало незначительную ответную реакцию со стороны системы терморегуляции. Субъективные теплоощущения испытуемого ухудшались незначительно, колебания СВТК так же находились в диапазоне оптимальных значений, в то время, как температура ядра постоянно снижалась и к четвертому часу испытаний опускалась до ,9С. Атмосферная влага, является фактором способствующим увеличению охлаждающего воздействия со стороны окружающей среды, за счет снижения теплового сопротивления одежды при увлажнении. Связываясь со структурой слоя материала, влага вытесняет из утепляющих элементов воздушные ячейки . При этом изменение теплозащитных свойств пакета будет различным при воздействии на него различных видов дождя. Как показал анализ литературных источников, значения интенсивности дождя различных видов могут быть получены путем решения математических моделей 3,4. Осредненные значения интенсивности содержатся в климатических справочниках ,0. На основании полученных данных может быть создана установка, моделирующая параметры дождя различных видов и предназначенная для теплофизических измерений в швейной промышленности. Разработка такой установки позволит с большой степенью точности прогнозировать динамику теплофизических свойств материалов при увлажнении, а также выбирать оптимальные конструктивные решения образцов влагозащитной одежды. Одним из методологических подходов к изучению процессов тепломассообмена в системе Человек одежда окружающая среда, является проведение исследований с использованием физических моделей. При этом моделированию повергается как организм человека, так и параметры окружающей среды . Сотрудниками Американского национального аэрокосмического агентства предложен ряд математических моделей процессов выпадения дождя в рамках проектов и , полученных путем обобщения опытных данных 9. Построение моделей основано на использовании вероятностных методов. При этом дождь рассматривается как сложное явление, порождаемое взаимодействием физических процессов в атмосфере. Вероятностные методы позволяют учесть влияние этих параметров при расчете поля интенсивностей осадков в виде заданных временных и пространственных масштабов 9. Количество влияющих параметров столь велико, что учесть их не всегда возможно даже при существенных ограничениях, накладываемых на теоретические исследования. Поэтому, ковариационные функции расчета интенсивности являются слишком сложными и не всегда имеют теоретические решения. Стохастические динамические модели дождя являются наиболее перспективными с точки зрения физического моделирования. Рассматривая выпадение осадков как процесс распространения единицы массы влаги через атмосферные вихри модель оперирует методами теории неоднородной турбулентности 6.