Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Разбродин Андрей Валентинович

Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями
<
Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Разбродин Андрей Валентинович. Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.02 Москва, 2006 265 с. РГБ ОД, 61:06-5/3368

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Медико-гигиенические аспекты требований к созданию стеганых одеял 12

1.1. Общая характеристика функций постельных принадлежностей 12

1.2. Комфортный сон 19

1.3. Гигиенические условия сна 26

Выводы по главе 1 37

Глава 2. Систематизация и классификация стеганых одеял с различными видами наполнителей 39

2.1. Систематизация стеганых одеял 39

2.2. Классификация стеганых одеял 60

Глава 3. Построение модели теплопередачи от человека через стеганое одеяло в окружающую среду 80

3.1. Теплофизические характеристики материалов стеганых одеял 80

3.2. Разработка коэффициента взаимосвязи теплозащиты и поверхностной плотности стеганого одеяла 92

3.3. Пути теплоотдачи человека в состоянии сна 99

3.3.1. Теплопередача кондукцией (теплопроводностью) 100

3.3.2. Теплопередача конвекцией. 101

3.3.3. Теплопередачи радиацией. 102

3.3.4. Теплоотдача испарением 104

3.3.4.1. Теплопотери испарением диффузной влаги 105

3.3.4.2. Теплопотери испарением влаги с верхних дыхательных путей 108

3.3.4.3. Теплопотери на нагревание воздуха при дыхании 110

3.4. Модели теплопередачи от человека, находящегося в состояний полного покоя (сна), в окружающую среду через стеганое одеяло 111

Глава 4. Экспериментальные исследования теплозащитных и некоторых других свойств стеганых одеял 119

4.1. Методика проведения испытаний по оценке суммарного теплового сопротивления - RcyM. 119

4.2. Оценка представительства образца-пакета стеганому одеялу при определении суммарного теплового сопротивления 123

4.3. Исследование суммарного теплового сопротивления образцов одеял с различными видами наполнителей 128

4.3.1. Исследование образцов одеял с синтетическим полиэфирным наполнителем 128

4.3.1.1. Простеганные образцы одеял с полиэфир ным наполнителем в виде прочесанного пласта 128

4.3.1.2. Непростеганные образцы одеял (пакеты) с полиэфирным наполнителем в виде прочесанного пласта 136

4.3.1.3. Непростеганные образцы одеял (пакеты) с полиэфирным наполнителем в виде шариков из полиэфирных волокон 141

4.3.2. Исследование образцов одеял с наполнителем из хлопковых волокон 143

4.3.3. Исследование образцов одеял с шерстяным наполнителем 147

4.3.4. Исследование образцов пакетов одеял с перопуховым наполнителем 152

4.4. Применение корреляционного анализа для оценки меры связности между величиной суммарного теплового 4 сопротивления - Исум.ст. од. и величиной поверхностной плотности наполнителя 159

4.5. Оценка воздухопроницаемости образцов-пакетов стеганых одеял 167

4.6. Взаимосвязь между суммарным тепловым сопротивлением образов-пакетов - RcyM.CT. од. и поверхностной плотностью наполнителя - ш„, описываемая в виде тангенциальной функции j = f (tg ф) 171

Выводы по главе 4 174

Глава 5. Теоретические и практические основы теплового расчета стеганых одеял 177

5.1. Методы приближенного теплового расчета одежды 177

5.1.1. Метод П.А. Колесникова 177

5.1.2. Метод Р.Ф. Афанасьевой, Р.А. Дель и др. 178

5.1.3. Метод Г.М. Кондратьева 181

5.2. Тепловой расчет стеганых одеял 186

5.2.1. Тепловой баланс организма человека 188

5.2.1.1. Основной (стандартный) тепловой обмен организма человека 199

5.2.1.2. Площадь поверхности тела человека 206

5.2.1.3. Расчет потери тепла вследствие испарения диффузной влаги с поверхности кожи 215

5.2.1.4. Расчет потери тепла вследствие испарения 222

5.2.1.5. Расчет потери тепла на нагревание воздуха при дыхании 223

5.3. Этапы теплового расчета стеганых одеял 225

Выводы по главе 5 229

Общие выводы по работе 231

Список используемой литературы 233

Приложения 237

Введение к работе

В последнее десятилетие резко возрос спрос и производство стеганых одеял с различными видами наполнителей как за рубежом, так и в России. Стеганые одеяла должны быть высококачественными изделиями, а для этого необходимо определить специальные критерии качества, отвечающие требованиям потребителей.

Постельные принадлежности (в том числе и стеганые одеяла с различными видами наполнителей) являются товарами первой необходимости, и спрос на них остается стабильным, поэтому крайне важно активизировать научный и просветительский подход к свойствам этих товаров и возможности проектирования этих свойств.

Производство стеганых одеял, их качество не отделимы от проблем охраны здоровья человека, что предопределяет необходимость создания условий для комфортного сна человека.

Одна из важнейших функций постельных принадлежностей -обеспечение комфортности сна, т.е. обеспечение во время сна естественного и ненапряженного положения тела.

Стеганое одеяло должно хорошо сохранять тепло, хорошо впитывать и испарять влагу, обеспечивая тем самым здоровый сон для человека. Одеяло одновременно должно быть теплым и легким, т.е. иметь высокий показатель сохранения тепла на единицу поверхностной плотности.

Стеганое одеяло должно иметь хорошие драпирующие свойства, мягко облегая тело, не выпуская теплый и не впуская холодный воздух, тем самым, обеспечивая комфорт во время сна.

К наиболее важным свойствам постельных принадлежностей относятся теплоизоляция, эластичность, гигроскопичность, поверхностная плотность, упругость. Проблема заключается в том, что перечисленные свойства до сегодняшнего дня практически не измерялись. Не подлежит сомнению, что изучение свойств постельных принадлежностей и требований, предъявляемых к ним потребителем, должно быть поставлено на научную основу.

Результаты этих исследований должны использоваться при производстве готовых изделий, а полная информация об изделиях должна указываться на маркировке товаров при их продаже. Таким образом, подбор одеяла человеком до настоящего времени осуществляется органолептически и визуально с учетом незначительного объема информации, предоставляемой предприятиями-изготовителями и торговыми организациями.

Актуальность работы

Каждый человек отличается от другого массой признаков, в том числе по возрасту, полу, морфологическим и другим характеристикам. Обеспечить человеку комфортный, здоровый сон путем подбора расчетным путем на научной основе стеганого одеяла является актуальной задачей. При этом необходимо учесть температурно-влажностные характеристики окружающего воздуха в помещении, где спит человек.

Основным свойством стеганых одеял является - теплоизоляционное, которое оценивается суммарным тепловым сопротивлением. Отсюда проведенная нами работа по исследованию термического сопротивления стеганых одеял с различными наполнителями, с учетом теплового баланса организма человека и теплопотерь во время сна, является необходимой и своевременной.

Цель и задачи исследования

Целью данной диссертационной работы является разработка научных основ методики расчета суммарного теплового сопротивления стеганых одеял и исследование их теплозащитных свойств при различных наполнителях.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

7 S Аналитические исследования ранее выполненных работ в области расчета и проектирования теплозащитных свойств верхней одежды; S Проведение аналитических исследований характеристик (поверхностной плотности, вида наполнителя и чехла) стеганых одеял, выпускаемых отечественными и зарубежными фирмами; S Разработка классификации стеганых одеял с различными наполнителями; S Разработка моделей теплопередачи от человека через стеганое одеяло в окружающую среду; S Проведение экспериментальных исследований теплозащитных свойств

Разработка коэффициента взаимосвязи теплозащиты и поверхностной плотности стеганого одеяла

К тепловым свойствам относятся свойства, характеризующие отношение материалов к действию на них тепловой энергии. О теплозащитных свойствах материалов судят по тепловому сопротивлению - R или по удельному тепловому сопротивлению - р [м2-С/Вт]. Расчет величины - Ядля стеганых одеял рассмотрен в предыдущем разделе. Рассмотрим более подробно величину - р. Согласно работам [9; 46; 43; 47; 44; 29; 40] удельное тепловое сопротивление равно: где 8 - толщина материала (слоя) в м. Таким образом, величина р находится в обратной зависимости от толщины продукта - 8, а, следовательно, во многом зависит от условий и точности измерения самой толщины продукта (материала). В основополагающих работах П.А. Колесникова [3; 4] и других авторов [11; 41; 13; 48] утверждается, что толщина имеет наибольшее значение в теплоизоляционных свойствах ткани. Теплоизоляция ткани строго пропорциональна ее толщине. При исследовании теплоизоляции ватного слоя П.А. Колесников пришел к подобным выводам [3]: «При тепловом расчете одежды следует иметь в виду, что тепловое сопротивление ватных прокладок в основном определяется только их толщиной и существенно не зависит ни от объемного веса, ни от рода волокнистого материала. Следовательно, проектирование теплоизоляционного слоя должно сводиться к определению его толщины.»

В работе Р.А. Дель и др. [11] говорится, что теплоизоляционные свойства материалов обусловлены главным образом присутствием заключенного в них инертного воздуха и мало зависит от вида волокон. Между термическим сопротивлением материалов или пакетов материалов и их толщиной существует прямолинейная связь, которая несколько нарушается для пакетов материалов большой толщины ( 16 мм). В работе приводится зависимость термического сопротивления готового изделия (комбинезон, куртка и брюки) от толщины пакета его материалов. Эта зависимость носит криволинейный характер, особенно на участке толщины материалов более 11 мм, и может быть описана уравнением: средневзвешенное термическое сопротивление одежды в целом [м2.С/Вт]; 8 - средневзвешенная толщина пакета материалов одежды, [мм] Авторы считают, что по мере увеличения толщины пакета материалов уменьшается доля термического сопротивления воздушных прослоек, что яв ляется отрицательным показателем, т.к. увеличивается материалоемкость одежды. Исследования, таким образом, показали первостепенную важность влияния толщины изделия на его теплоизоляционные свойства. Однако толщина представляет собой показатель, который сложно и неоднозначно связан со структурой и технологическими показателями процесса производства тканей, прокладок. Для стеганых одеял это дополнительно связано с особенностями их конструкции (глава 2). При измерении толщины материала обычно прикладывается определенное усилие между неподвижными и подвижными щупами толщиномера. А.В. Куличенко в докторской диссертации [20], исследуя вопросы воздухопроницаемости текстильных материалов, определенным образом рассмотрел вопросы измерения толщины материалов и их сжимаемости. Для оценки толщины материала в несжатом состоянии возможны два варианта: 1) оценка толщины материала на толщиномере при минимально возможной величине сжимающего усилия - F; 2) экспериментальное установление характера зависимости толщины от силы сжатия F, т.е. вида функции L = f (F), и определение толщины L при F = 0 методом экстраполирования. Им рассчитана начальная сжимаемость, которая при F = 0 приобретает вид: где L0 - толщина до сжатия. Формула позволяет определить начальную сжимаемость для исследованных образцов. Однако определенная условность остается, т.к. насколько точно возможно определить L0. А.Н. Соловьев [11] для определения толщины изделий hK при разных давлениях предложил уточненную формулу, использующую гиперболиче скую зависимость: где hK- толщина изделия в мм, измеренная при давлении - р (в гс/см2); Рк - давление в гс/см , для которого рассчитывается толщина; A - коэффициент, характеризующий начальную сопротивляемость сжатию (жесткость при сжатии), гс/см2 / мм; В - коэффициент, определяющий конечную несжимаемость изделия в мм"1. Для ткани хлопчатобумажной при р = 2 гс/см : Значительные исследования по взаимосвязи величины давления на материал и его толщиной представлены а работе П.Д. Балясова [45]. Таким образом, исследуя вопросы взаимосвязи толщины материалов и их термического сопротивления, мы изначально сталкиваемся с погрешностями и условностями, связанными с определением толщины. В связи с этим нормативно-техническая документация на многие изделия и ткани не содержит требований по толщине. Это же относится и к оценке толщины стеганых одеял в нормативно-технической документации. Лишь однажды АООТ «ЦНИИШвейной промышленности» в ТУ на стеганые одеяла с синтетическим наполнителем [37] в качестве факультативных предложил показатели толщины и суммарного теплового сопротивления, которые в дальнейшем не подтверждались в связи с достаточной сложностью их измерений, условностью результатов и другими причинами. Более устойчивой, в сравнении с толщиной продукта (материала, ткани, изделия), является такая структурная характеристика, как поверхностная плотность [ г/м ] продукта (материала, ткани, изделия). Это особенно важно для стеганых одеял, где поверхностная плотность наполнителя является важнейшей характеристикой, влияющей на его теплозащитные свойства. Это видно из материалов приложений 2-9, где теплозащитные характеристики одеял (летние, зимние, осенне-весенние, легкие, теплые и др.) увязаны в основном с поверхностной плотностью наполнителя или одеяла в целом.

Оценка представительства образца-пакета стеганому одеялу при определении суммарного теплового сопротивления

Оценка суммарного теплового сопротивления проводилась в соответствии со стандартом [52], но с увеличенным количеством испытываемых образцов. Для оценки представительства испытываемого образца исследуемому стеганому одеялу нами было изготовлено слоеное полотно по размеру равное приблизительно двум одеялам. Размер полотна - 1,5мх4м. Полотно разрезано на образцы-пакеты, как это показано на рис. 4.2, в количестве 12 штук. Размер каждого образца - 600 х 600 мм (по стандарту минимальный размер образца - 300 х 400 мм, максимальный не ограничивается). Образцы состоят из чехла, ткань смесовая отбеленная (хлопок - 32,4%, полиэфирное волокно - 67,6%) и наполнителя - прочесанного полиэфирного волокна в виде пласта (60% - полое силиконизированное волокно 7 денье, длиной 64 мм и 40% несиликонизированное волокно - 7 денье, длиной 64 мм). Дополнительно подготовлены образцы в количестве 2 штук, где ткань заменена на марлю и 3 сдвоенных образца (приложение № 10, протокол испытаний № 105 от 14.02.2005 г.). В соответствии со стандартом на определение теплового сопротивления материалов для одежды по каждому образцу проводится 5 измерений на толщину и не менее 3 измерений на суммарное тепловое сопротивление. Анализ таблицы 4.1 показывает: 1. Технология изготовления стеганых одеял на предприятиях фирмы «Даргез» обеспечивает равномерное распределение по площади одеяла синтетического наполнителя. Квадратическая неравномерность распределения по массе испытываемых образцов-пакетов равна С0б « 1%, а по массе наполнителя Смн = 1,4%. 2. Коэффициент вариации по толщине одеяла Ст = 4% и коэффициент вариации по суммарному тепловому сопротивлению CVR = 5%, говорят о действительно большой корреляции между этими показателями. 3. По массе наполнителя в сравнении с одеялами с синтетическим наполнителем фирмы Centa-Star (Германия) оно может быть отнесено к тяжелым (теплым) одеялам (приложение 2 и 3) 4.

По значению воздухопроницаемости Всред. = 22 [дм /м сек] образцы исследованного одеяла можно отнести к одеялам с высокими теплозащитными свойствами согласно справочнику [12] этот норматив для одежды с высокими тепло- и ветрозащитными свойствами не должен превышать 40 дмЗ/(м сек). На основании материалов таблицы 4.1 проведем расчет необходимого числа образцов, необходимых для испытания на величину суммарного теплового сопротивления. Согласно работе А.Н. Соловьева [54] гарантийная ошибка выборки - тг определяется по формулам: где тг.о. - относительная гарантийная ошибка выборки; для среднего качества измерений mr.0. = 8m = 5% 5М - относительная предельная ошибка Мв - среднее арифметическое значение исследуемого свойства в выборке материала; t - нормированное отклонение, определяемое для нормального распределения в зависимости от числа испытаний; ав - среднее квадратическое отклонение для выборки; п - число образцов для испытаний. Приравниваем уравнения 4.5 и 4.6 и решаем равенство относительно -п. В соответствии с работами [54; 55] для числа испытаний п = 12 t = 2,3 при доверительной вероятности В = 0,9546. Согласно таблице 4.1 при исследовании 12 образцов размером 0,6 х 0,6 м коэффициент вариации по величине их поверхностной плотности составил Св = 3,3 /о. Согласно работам [55; 54] для числа испытаний - 12 t = 2,3 нормированное отклонение при доверительной вероятности В = 0,9546. В этом случае: По ГОСТу 20489-75 испытания на суммарное тепловое сопротивление тканей, нетканых полотен, искусственного меха и пакетов из них проводятся на двух образцах, отобранных от разных кусков. В проведенной работе основная масса исследований по каждому варианту проводилась на трех образцах с измерениями теплового сопротивления не менее 3 раз по каждому образцу, т.е. по 9 испытаниям по каждому вариан ту. В стеганых одеялах скрепление между собой тканей чехла (сверху и снизу) и находящегося между ними наполнителя производится путем простегивания или путем создания посредством перегородок ящичной (кассетной) структуры. При этом имеется разная степень контроля под наполнителем в зависимости от частоты простегивания и места расположения наполнителя вблизи или вдали от стежка. Одеяло с более свободным расположением наполнителя будет более теплым за счет воздушных прокладок в виде инертного воздуха, но при этом контроль должен быть достаточным для фиксации наполнителя. В связи со сказанным, нами проведены исследования на тепловое сопротивление на образцах одеял с различными видами наполнителей как в простеганом виде, т.е. в образце имеется хотя бы одна простегнутая линия, так и в образцах в виде пластов, где на исследуемой площади образца нет простегивания.

Взаимосвязь между суммарным тепловым сопротивлением образов-пакетов - RcyM.CT. од. и поверхностной плотностью наполнителя - ш„, описываемая в виде тангенциальной функции j = f (tg ф)

Метод П.А. Колесникова На основании собственных исследований [3; 4] и литературных источников П.А. Колесниковым разработана схема (методика) проектирования теплозащитной одежды для различных климатических условий. Методика предполагает следующую последовательность: 1. Устанавливают метеорологические параметры внешней среды, в условиях которых будет эксплуатироваться данная одежда: температура воздуха, величина солнечной радиации, скорость воздуха. 2. Выбирают значение теплопродукции человека при данных условиях его физической активности, устанавливают величину поверхности - S, вес тепла - Р, рост - h и оценивают к.п.д. организма, значение которого может быть выбрано по соответствующим литературным источникам. 3. Задаются допустимым дефицитом тепла и уровнем температуры кожи и устанавливают возможную продолжительность пребывания человека в заданных метеорологических условиях. 4. Определяют для данных климатических условий и физической активности теплопотери организма (на нагрев вдыхаемого воздуха, испарение с поверхности тела и дыхательных путей, радиационно-конвективные теплопотери с обнаженных и защищенных одеждой поверхностей тела). Приближенный тепловой расчет одежды в публикациях Р.А. Дель и др. [11], Р.Ф. Афанасьевой [5] проводится в последовательности, близкой к рекомендованной выше П.А. Колесниковым. Для расчета теплового сопротивления одежды необходимы следующие сведения: о температуре воздуха, при которой предполагается эксплуатация одежды; о наиболее вероятной скорости ветра; о величине энерготрат человека; о допустимом дефиците тепла в организме; о термическом коэффициенте полезного действия; о потере тепла испарением влаги с поверхности тела человека и верхних дыхательных путей. Термическое сопротивление одежды рассчитывают следующим образом. 1.

Определяют энергию, затрачиваемую человеком на механическую работу, Q3.T.- общие энерготраты человека, [Вт]. Q0- основной обмен, [Вт]. т] - термический коэффициент полезного действия. 2. Рассчитывают потери тепла на испарение влаги с поверхности кожи и верхних дыхательных путей Q„cn, [Вт]. допускаемый дефицит тепла в организме человека, [Дж]. х - время непрерывного пребывания человека в заданных метеорологических условиях, [с]. 3. Определяют затраты на нагревание вдыхаемого воздуха. 4. Устанавливают радиационно-конвективные теплопотери Qpaa..к0„в, [Вт]. основной обмен человека среднего возраста (мужчины) составляет 44 [Вт/м ], а с учетом общей поверхности тела - 79 [Вт/м ]. Среднюю поверхность тела человека принимают 1,8 [м ] при средней массе 70 [кг] и росте 170 [см]. 5. Рассчитывают тепловой поток - q на единицу поверхности тела человека S [Вт/м2], 6. Определяют по формуле (5) средневзвешенную температуру кожи - tc.B.K [С]; 7. Зная тепловой поток - q, температуру кожи и окружающей среды - tB, рас считывают суммарное термическое сопротивление одежды в целом - RcyM [м2 С/Вт], 8. В рассчитанную величину термического сопротивления одежды вносят поправку на ветер по формуле: - снижение средневзвешенного термического сопротивления одежды,

В - воздухопроницаемость пакета материалов одежды, [дм /(м С)], V - скорость ветра, [м/с] Воздухопроницаемость пакета материалов одежды выбирают в соответствии с преобладающей скоростью ветра. 9. По термическому сопротивлению одежды определяют средневзвешенную толщину пакета материалов. 10. Используя данные о рациональном распределении утеплителя, рассчиты вают толщину пакета материалов одежды на различных участках тела. К недостаткам рассмотренных методик в первую очередь следует отнести слишком усредненную величину теплопродукции человека, не учитывающую массу человека хотя бы в общем виде. Достаточно сложно определить в конкретных условиях затрату энергии на механическую работу. Не достаточно точно оцениваются теплопотери на испарение влаги в конкретных метеорологических условиях.

Основной (стандартный) тепловой обмен организма человека

Основной обмен обычно вычисляемый в калориях или ваттах на единицу поверхности тела (или на единицу массы) человека, зависит от функционального состояния организма, от пола, возраста, массы. Основной обмен у лиц одинакового пола, роста, массы и возраста приблизительно одинаков и колеблется в пределах 10-15% [3]. П.А. Колесников [4] считает, что при проектировании одежды величину теплопродукции, т.е. количество тепла, вырабатываемое организмом человека в единицу времени, следует считать заданной (известной). «В тех случаях, когда эта величина неизвестна, она может быть взята из справочной литературы.» В состоянии комфортного сна теплопродукция человека равна величине основного обмена - Q 0. (формула 5.45). В различных источниках [11; 3; 58] эти данные несколько отличаются друг от друга, сохраняя общую тенденцию. 200 Приводим эти материалы в виде таблицы 5.2. Данные таблица 5.2. также показаны в виде графиков на рис. 5.3. График взят из книги доктора Мюллера [58] и на график нанесены данные из работ отечественных авторов С целью возможности математического описания зависимости Q 0 от пола и возраста человека - у, из материалов таблицы 5.2 и рис. 5.3 нами определены средние значения Q 0 для мужчин и женщин, представленные в таблице 5.3 и на рисунке 5.4 (ломаные линии 1; 2 и 3) Анализ рис. 5.4 показывает, что точки, нанесенные из таблица 5.3 на плоскость хоу ложатся по кривой, похожей на гиперболу или степенную кривую с асимптотами, совпадающими с осями координат. Выберем степенную кривую, т.к. точки приближаются к осям координат не одинаково, к осу - у они приближаются быстрее.

Производя логарифмирование, получим: Вводим обозначения: Сравнение материалов таблицы 5.5 и графиков на рис. 5.3 показывает, что основной обмен - Q 0 резко снижается у человека от момента рождения до 20 лет (юношеский возраст), затем уровень понижения падает - до 50 лет, т.е. во взрослый период жизни человека. Наиболее низкий уровень основного обмена у людей старше 60 лет, т.е. в пожилой период жизни человека. Наиболее низкий уровень основного обмена у людей старше 60 лет, т.е. в пожилом и далее возрасте. 5.2.1.2. Площадь поверхности тела человека - S06„, Для тепловых расчетов стеганых одеял помимо величины (плотности) теплового потока необходимо знать площадь поверхности тела, которая будет теплоизолирована во время сна. Общую величину поверхности тела обычно определяют по широко известной в гигиенической практике формуле Дюбуа, как это сделано в работе П.А. Колесникова [4]. где G - масса человека, кг; Н - рост человека, см. Построенная на основании этой формулы номограмма представлена на рис 5.5. Нами для дальнейшего расчета теплового баланса человека проведен расчет взаимосвязи массы (веса человека), кг с величиной поверхности его тела, см2.

В ряде работ даны цифровые значения такой связи в виде усредненных величин без конкретизации пола и возраста людей. Так, в работе [5] говорится: «поверхность тела человека нормального телосложения (рост - 170 см, вес 70 кг) равна S = 1,8 м ». Отсюда следует, что коэффициент отношения поверхности тела к его массе (обозначим - Q) равен: из данной работы В работе [10] говорится: «У взрослого человека на 1 кг массы прихо "7 "У "J дится 221 см поверхности тела (Q = 221 см /кг), у детей 15 лет - 378 см (Q = 378 см /кг), детей 10 лет - 423 см (Q = 423 см /кг), у ребенка 6 лет - 456 см (Q = 456 см /кг), у новорожденного - 707 см (Q = 707 см /кг). Нами, с целью определения - Q в зависимости от пола, возраста и других показателей, проведены следующие аналитические исследования и расчеты. В работе [2] определена средняя длина тела у людей в нашей стране: у мужчин - 170 см, у женщин - 158 см. Масса тела соответственно - 71,5 кг и 64 кг. По научной теории А.А. Покровского, которой в основном придерживаются в настоящее время, нормальная масса тела определяется в зависимости от сочетания различных факторов: пола, возраста, длины тела и наиболее распространенных типов телосложения человека. Для этой цели им предложен прибор - номограф (рис. 5.6). По данным номографа [2] для женщин в возрасте 25 лет с длиной тела 160 см нормальная масса составляет 58 кг для нормально сложенных, а для мужчин с длиной тела 175 см нормально сложенных - порядка 70 кг. С учетом указанных параметров нами перенесены данные с номографа в таблицу 5.6. Из таблицы 5.6 видно, как изменяется масса человека в зависимости от пола, возраста и роста.

Похожие диссертации на Исследование термического сопротивления и тепловой расчет стеганых одеял с различными наполнителями