Приближенный тепловой расчет рациональной теплозащитной одежды
Величина теплового сопротивления изменяется следующим образом. При наибольшей энергозатрате она имеет меньшее значение, при наименьших энерогозатратах наибольшее. При наибольшей скорости ветра и наиболее длительном пребывании на улице в заданных условиях тепловое сопротивление увеличивается. Соответственно при наибольшем сопротивлении увеличивается и толщина пакета одежды. Вывод Результатом… Читать ещё >
Приближенный тепловой расчет рациональной теплозащитной одежды (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1
Дисциплина: Гигиена одежды
Тема: ПРИБЛЕЖЕННЫЙ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕПЛОЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ
Факультет: Моделир. и констр.
Курс 6. 2004 г. Набора. Ускорен.
ФИО студента: Котегова Наталья Николаевна
Исходные данные
Услов. обознач показателя | ||||||||||||
t к оС | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | 30,2 | |
t в оС | ||||||||||||
S кв. м | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | |
М.Вт | ||||||||||||
Мосн.Вт | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | 71,9 | |
Д.Вт | ||||||||||||
Т.ч | ||||||||||||
Q дых. Вт | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 10,8 | 6,12 | 14,6 | 14,1 | ||
В. дм/(м с) | ||||||||||||
v м/с | ||||||||||||
пол | жен | жен | жен | жен | жен | жен | жен | жен | жен | жен | жен | |
возраст. лет | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | 18−20 | |
R.сум.в | 0,403 | 0,431 | 0,459 | 0,487 | 0,514 | 0,437 | 0,450 | 0,759 | 0,246 | 0,537 | 0,679 | |
Энергия, затраченная человеком на механическую работу (L):
L=Qраб=(М-Мосн)*10/100
теплозащитный одежда тепловое сопротивление где Мобщие энергозатраты человека (тепловой баланс) (Вт);
Мосн — основной теплообмен (Вт);
10 — затраты на механическую работу в %
Потери тепла на испарение влаги:
Qисп=((М+Д/Т)-L)*0,2
где Ддопускаемый дефицит тепла (Вт);
Т — время пребывания человека в заданных климатических условиях (час) Радиационно-конвективные теплопотери: Qрад.конв.=(М+Д/Т)-Qраб-Qисп-Qдых Плотность теплового потока: V=Qрад.кон./S
где S — поверхность тела человека Суммарное тепловое сопротивление одежды: R=(tк-tв)*S/Qрад.конв.
где tк — температура кожи оC
tв — температура воздуха оC
Теплозащитная способность одежды с учетом поправки на охлаждающее действие ветра:
Rсум.в=R+(0,18*В+0,0093)v/0,82
где Rсум — суммарное тепловое сопротивление одежды при относительно неподвижном воздухе (кв.м оC/Вт);
В — воздухопроницаемость пакета материалов одежды (дм/(м с))
V — скорость ветра (м/с)
№ 1
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Qрад.конв=(200+70/2)-12,81−44,438−10,8=166,952
V =166.952/1.7=98.207
R =(30.2−0)*1.7/166,952=0,308
Rсум=0,308+(0,18*12+0,0093)*2/0,82
=0,404
д = 7 мм
№ 2
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−10,8=166,952
V =166.952/1.7=98.207
R =(30.2−0)*1.7/166,952=0,308
Rсум=0,308+(0,18*12+0,0093)*4/0,82
=0,43
д = 8 мм
№ 3
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−10,8=166,952
V =166.952/1.7=98.207
R =(30.2−0)*1.7/166,952=0,308
Rсум=0,308+(0,18*12+0,0093)*6/0,82
=0,46
д = 9 мм
№ 4
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−10,8=166,952
V =166.952/1.7=98.207
R =(30.2−0)*1.7/166,952=0,308
Rсум=0,308+(0,18*12+0,0093)*8/0,82
=0,49
д = 10 мм
№ 5
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−10,8=166,952
V =166.952/1.7=98.207
R =(30.2−0)*1.7/166,952=0,308
Rсум=0,308+(0,18*12+0,0093)*10/0,82
=0,52
д = 11 мм
№ 6
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/4)-12,81)*0,2=41,0
Q рад. конв=(200+70/4)-12,81−41,0−10,8=152,9
V =152,9/1.7=90,0
R =(30.2−0)*1.7/152,9=0,34
Rсум=0,34+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,43
д = 8 мм
№ 7
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/6)-12,81)*0,2=39,77
Q рад. конв=(200+70/6)-12,81−39,77−10,8=148,29
V =148,29/1.7=87,23
R =(30,2−0)*1.7/148,29=0,35
Rсум=0,35+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,45
д = 8,5 мм
№ 8
L=Qраб=(100−71,9)*10/100=2,81
Qисп=((100+45/2) — 2,81)*0,2=23,94
Q рад. конв=(100+45/2)-2,81−23,94−6,12=89,63
V =89,63/1.7=52,72
R =(30.2−0)*1.7/89,63=0,57
Rсум=0,57+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,72
д = 19 мм
№ 9
L=Qраб=(300−71,9)*10/100=22,81
Qисп=((300+100/2)-22,81)*0,2=65,44
Q рад. конв=(300+100/2)-22,81−65,44−14,6=247,15
V =247,15/1.7=145,38
R =(30.2−0)*1.7/247,15=0,21
Rсум=0,21+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,29
д = 4 мм
№ 10
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−14,1=163,65
V =163,65/1,7=96,26
R =(30.2−0)*1.7/163,65=0,31
Rсум=0,31+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,41
д = 7,5 мм
№ 11
L=Qраб=(200−71,9)*10/100=12,81
Qисп=((200+70/2)-12,81)*0,2=44,438
Q рад. конв=(200+70/2)-12,81−44,438−18=159,75
V =159,75/1.7=93,97
R =(30.2−0)*1,7/159,75=0,32
Rсум=0,32+(0,18*12+0,0093)*2/0,82=0,41
д = 7,5 м Толщина пакета одежды для различных условий
№ варианта | Энергозатраты Вт | Время пребыв. в заданных усл | Температура возд. оC | Скорость ветра м/с | R сум. кв. м град/Вт | Толшина пакета (д)мм | |
0,40 | 7,0 | ||||||
0,43 | 8,0 | ||||||
0,46 | 9,0 | ||||||
0,49 | 10,0 | ||||||
0,52 | 11,0 | ||||||
0,43 | 8,0 | ||||||
0,45 | 8,5 | ||||||
0,72 | 19,0 | ||||||
0,29 | 4,0 | ||||||
0,41 | 7,5 | ||||||
0,41 | 7,5 | ||||||
Вывод Результатом данной работы является полученные данные приведенные в таблице. Из них модно сделать вывод как влияют климатические условия и трудовая деятельность на величину теплового сопротивления и толщину пакета одежды.
Величина теплового сопротивления изменяется следующим образом. При наибольшей энергозатрате она имеет меньшее значение, при наименьших энерогозатратах наибольшее. При наибольшей скорости ветра и наиболее длительном пребывании на улице в заданных условиях тепловое сопротивление увеличивается. Соответственно при наибольшем сопротивлении увеличивается и толщина пакета одежды.
В данной работе наименьший пакет одежды составил 4,0 мм, при максимальной энергозатрате 300Вт, при двухчасовом пребывании в заданных условиях, скоростью ветра 2м/сек.
Наибольшая толщина пакета одежды составила 19,0 мм, при минимальных энергозатратах 100Вт. Так же толщина пакета увеличивается с увеличением скорости ветра.