ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№4(45) октябрь-декабрь 2019

Влияние термического сопротивления защитной одежды на тепловой ком-форт человека в условиях низких температур

Выпуск № 4 (45) октябрь-декабрь 2019
Авторы:

Хромова Ирина Владимировна,
Чичиндаев Александр Васильевич,
Дьяченко Юрий Васильевич
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2019-4-74-84
Аннотация

В настоящей статье рассматриваются вопросы моделирования и расчета тепловых процессов в системе терморегуляции человека в условиях низких температур с учетом внутренних источников и переноса тепла между расчетными элементами и слоями. Представленная методика расчета процессов комбинированного теплообмена позволяет получить локальные теплофизические параметры системы «человек – тепловая защита – окружающая среда» с учетом пассивной и активной тепловой защиты, пола, возраста и состояния организма, а также теплофизических и геометрических свойств расчетных элементов в широком диапазоне параметров окружающей среды. Представлена теплогидравлическая схема системы терморегуляции человека, которая иллюстрирует расчет массового расхода теплоносителя (крови) на расчетные элементы. Описана методика расчета среднемассовых температур «ядра» и «оболочки». В статье представлены результаты исследования влияния термических сопротивлений современных материалов, используемых для создания защитной одежды, на теплофизические параметры и состояние теплового комфорта человека. Исследованы материалы в диапазоне термических сопротивлений от 0 до 1 м2 ºС/Вт в различных условиях окружающей среды. Анализ получаемых результатов позволяет дополнить эксперименты компьютерными исследованиями и оптимизировать элементы индивидуальных систем жизнеобеспечения для защиты человека от неблагоприятных температурных условий.


Ключевые слова: тепловая защита, системы жизнеобеспечения, процессы теплообмена, термическое сопротивление, теплопотери, низкие температуры

Список литературы
  1. Пичулин В.С. Математическое моделирование и проектирование индивидуальных систем жизнеобеспечения экипажей космических аппаратов: учебное пособие. – М.: МАИ, 2001. – 88 с.
  2. Васин Ю.А. Тепловое состояние системы «человек–окружающая среда» в экстремальных условиях: автореф. дис. … канд. техн. наук.– М., 2003. – 22 с.
  3. Ермакова И.И. Исследование динамических процессов в системе терморегуляции человека методом цифрового моделирования: автореф. дис. … канд. биол. наук. – Л., 1974. – 21 с.
  4. Курмазенко Э.А. Конструирование тепломассообменных аппаратов систем жизнеобеспечения: учебное пособие / Московский авиационный инсттитут им. С. Орджоникидзе. – М.: Изд-во МАИ, 1991. – 71 с.
  5. Трегубов В.П. Математическое моделирование неньютоновского потока крови в дуге аорты // Компьютерные исследования и моделирование. – 2017. – Т. 9, № 2. – C. 259−269. – DOI: 10.20537/2076-7633-2017-9-2-259-269. – На англ. яз.
  6. Brengelmann G.L., Savage M.V. Temperature regulation in the neutral zone // The annals of the New York academy of science / ed. by C.M. Blatteis. – New York: New York Academy of Sciences, 1996. – Vol. 813, iss. 1: Thermoregulation. – P. 39–50.
  7. Морман Д., Хеллер Л. Физиология сердечно-сосудистой системы. – 4-е междунар. изд. – СПб.: Питер, 2000. – 256 с.
  8. Багаев С.Н., Захаров В.Н., Орлов В.А. Закономерности ветвления кровеносного русла. – Новосибирск, 2000. – 59 с. – (Препринт / Институт лазерной физики СО РАН; № 2).
  9. Кирсанов Р.И., Куликов В.П. Винтовое (вращательно-поступательное) движение крови в сердечно-сосудистой системе // Успехи физиологических наук. – 2013. – Т. 44, № 2. – С. 62–78.
  10. Neonatal hematology / ed. by P.A. De Alarcón, E.J. Werner. – New York: Cambridge University Press, 2005. – 452 p.
  11. Березовский В.А. Колотилов Н.Н. Биофизические характеристики тканей человека: справочник. – Киев: Наукова думка, 1990. – 224 с.
  12. Основы космической биологии и медицины. Т. 2, кн. 1. Экологические и физиологические основы космической биологии и медицины. – М.: Наука, 1975. – 422 с.
  13. Уманский С.П. Снаряжение летчика и космонавта. – М.: Воениздат, 1967. – 192 с.
  14. Физиолого-гигиенические требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты / под ред. В.С. Кощеева и З.С. Четвериковой. – М.: б. и., 1981. – 28 с.
  15. Афанасьева Р.Ф., Бурмистрова О.Б., Бобров А.Ф. Холод. Критерии оценки и прогнозирование риска охлаждения // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. – 2006. – № 3 (49). – C. 13–18.
  16. Полимерные материалы в производстве костюма для военнослужащих Арктики / Р.Ф. Афанасьева, И.В. Тихонова, А.Б. Михайлов, Т.М. Осина, И.Д. Михайлова, В.Т. Прохоров // Вестник технологического университета. – 2015. – Т. 18, № 15. – C. 155–158.
  17. Системы жизнеобеспечения и оборудование летательных аппаратов: учебное пособие / А.В. Чичиндаев, Ю.В. Дьяченко, В.А. Спарин, И.В. Хромова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 319 с. – (Учебники НГТУ). – ISBN 978-5-7782-3904-3.
  18. Чичиндаев А.В., Хромова И.В., Дьяченко Ю.В. Влияние переноса тепла между расчетными элементами на тепловые процессы в системе «человек – окружающая среда» // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. – 2018. – № 1 (38). – C. 106–113. – DOI: 10.17212/1727-2769-2018-1-106-113.
  19. Чичиндаев А.В., Хромова И.В. Теплообмен в системе «человек – окружающая среда» в условиях низких температур: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2018. – 214 с. – (Монографии НГТУ). – ISBN 978-5-7782-3492-5.
  20. Khromova I.V., Chichindaev A.V. Heat exchange processes modeling in «human body – thermal protection – environment» system // Advances in Engineering Research. – 2018. – Vol. 158. – P. 181–185. – DOI: 10.2991/avent-18.2018.35.
Благодарности. Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Новосибирского государственного технического университета  (проект С 19-22).

Для цитирования:

Хромова И.В., Чичиндаев А.В., Дьяченко Ю.В. Влияние термического сопротивления защитной одежды на тепловой комфорт человека в условиях низких температур // Доклады АН ВШ РФ. – 2019. – № 4 (45). – C. 74–84 – doi: 10.17212/1727-2769-2019-4-74-84

For citation:

Khromova I.V., Chichindaev A.V., Dyachenko Yu.V. Vliyanie termicheskogo soprotivleniya zashchitnoi odezhdy na teplovoi komfort cheloveka v usloviyakh nizkikh temperatur [Influence of protective clothing thermal resistance on a human’s thermal comfort under low temperature conditions]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2019, no. 4 (45), pp. 74–84. DOI: 10.17212/1727-2769-2019-4-74-84.

Просмотров: 38