Гигиена одежды

Размещено на http://www.allbest.ru/

11

ЗАДАЧА 1

Рассчитать теплопродукцию мужчин в возрасте 30 лет занятых определенным видом деятельности. Значения основного обмена (минимального количества энергии, которое необходимо для поддержания основных жизненных процессов) Qо, Вт/м² для мужчин 30 лет принять равным 42,3 Вт/м².

Таблица 1 - Выбор задания для расчета теплопродукции человека занятого определенным видом деятельности Qт.п., Вт.

Решение задачи 1

Рассчитать теплопродукцию мужчин в возрасте 30 лет, которые заняты определенным по варианту видом физической деятельности по формуле:

,

где- теплопродукция тридцатилетнего мужчины, Вт/м² ;

S - площадь поверхности тела человека, м²;

Q_э.т - энерготраты человека, Вт/м² ;

- термический коэффициент полезного действия;

Qо - основной обмен, Вт/м² (принять 42,3 Вт/м²).

= 2,03 м² (506 Вт/м² - 0,1 (506Вт/м² - 42,3 Вт/м²) = 933 Вт

ЗАДАЧА 2

Проанализировать теплообмен излучения, конвекции и теплопередачи между человеком и окружающей средой.

Таблица 2 - Выбор задания для расчета потерь тепла излучением Qизл.,Вт

Решение задачи 2

1. Рассчитать потери тепла излучением по уравнению Стефана-Больцмана для небольшой разности температур тел:

где Qизл - потери тепла излучением, Вт;

_изл. - коэффициент излучения, Вт/м^{2 0}С;

S_{изл. -} поверхность тела человека, участвующая в теплообмене излучением, м²;

t₁ - температура поверхности тела человека (одежды), ⁰С;

t_{2 -} температура поверхности окружающих тел,⁰С.

Q_изл = 5,22 Вт/м^{2 0}С Ч1,70 м² (30 ⁰С - 10 ⁰С) = 177,5 Вт

2. Рассчитать потери тепла конвекцией по уравнению охлаждения тел Ньютона:

где Qкон. - потери тепла конвекцией, Вт;

_кон - коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/м^{2 0}С;

S _- поверхность тела человека, м²;

t₁ - температура поверхности тела (одежды), ⁰С;

t_{3 -} температура окружающего воздуха,⁰С.

Q_кон = 7 Вт/м^{2 0}С Ч 2,03 м² (30 ⁰С - 16 ⁰С) = 199 Вт

3. Рассчитать потери тепла теплопередачей (считая, что теплопередача происходит только через поверхность подошв):

где Qтепл. - потери тепла теплопередачей, Вт;

- коэффициент теплопроводности подошв обуви, Вт/м ⁰С (принять равным 0,23 Вт/м ⁰С для поливинилхлорида);

t4 - температура внутренней поверхности подошв обуви, ⁰С;

t5 - температура наружной поверхности подошв обуви, ⁰С;

- толщина подошв обуви, м (принять равной 0,015 м);

Sп. - площадь подошв обуви, м².

Qтепл = 0,23 Вт/м ⁰С Ч 0,061 м² (21 ⁰С - 20 ⁰С) = 0 Вт

4. Проанализировать полученный результат. Сделать вывод о том нагревается или охлаждается тело человека при Вашем варианте температуры тела человека, окружающих предметов и окружающего воздуха в результате теплообмена излучением, конвекцией и теплопередачей. Анализируя полученные данные, следует исходить из того, что, если потери тепла отрицательные - тело нагревается.

В результате теплообмена излучением тело человека охлаждается при температуре поверхности тела человека (одежды) 30 ⁰С и поверхности окружающих тел 10 ⁰С.

В результате теплообмена конвенцией тело человека охлаждается при температуре поверхности тела (одежды) 30 ⁰С и окружающего воздуха 20 ⁰С.

В результате теплообмена теплопередачей тело человека остаётся в обычном состоянии при температуре внутренней поверхности подошв обуви 21 ⁰С и наружной поверхности подошв обуви 20 ⁰С.

ЗАДАЧА 3

Рассчитать комфортный уровень теплоотдачи испарением. Теплопродукцию тридцатилетнего мужчины , занятого, определенным видом деятельности.

1. Рассчитать комфортный уровень потерь тепла испарением для тридцатилетнего мужчины, занятого определенным видом деятельности по формуле:

,

где - теплопродукция 30-летнего мужчины, Вт/м² (выбирается из решения задачи 1);

- площадь поверхности тела человека, м² (выбирается из таблицы 3).

= 0,36 Ч2,03 м² (933 Вт/2,03 м² - 58) =293,7 Вт

2. Оформить полученные результаты в виде таблицы.

Таблица 6 - Основные показатели теплового обмена человека

3. Проанализировать полученные результаты. Составить уравнение теплового баланса:

=Qиз+ Qкон.,+ Qтеп+ Qисп

933Вт = 177,5 Вт + 199 Вт + 0 Вт + 293,7 Вт

933 Вт = 670,2 Вт

4. Определите, охлаждается или нагревается тело человека, если считать, что других источников отведения тепла нет.

Тело человека нагревается.

Размещено на Allbest.ru