Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности. Воякина Н.В - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

где
S
– часть поверхности тела, покрытая потом, м
2
;
W
– коэффициент увлажнения кожи
W
≈ 0,2…1;
P
к
– парциальное
давление водяного пара в насыщенном воздухе над кожей, Па;
P
в
– парциальное давление водяного пара в окружающем
воздухе, Па;
α
в
– коэффициент перехода тепла во внешнюю среду при испарении пота, Вт/м
2
⋅К, для одетого человека α
в
=
1,25
K
, где
K
– коэффициент теплопередачи, для неодетого человека α
в
= 10,45 + 8,7v, где v – скорость воздуха, м/с.
Как видно из уравнения, количество испаряющегося пота зависит от скорости движения воздуха, величины
поверхности тела, покрытой потом, и от разности парциальных давлений (
P
к
–
P
в
); которая меняется в зависимости от
температуры и относительной влажности воздуха. Интенсивность выделения водяных паров с поверхности кожи человека
резко возрастает и при интенсивной мышечной деятельности человека.
При приближённых расчётах считают, что количество тепла, отдаваемого с поверхности кожи испарением, в основном
зависит от количества испарённой влаги и от температуры кожи.
Радиация
(
излучение
). Теплоотдача радиацией – это передача тепла в форме лучистой энергии с поверхности тела
человека на окружающие поверхности, имеющее более низкую температуру, или в окружающее пространство. Количество
тепла, отдаваемого излучением, зависит от температуры поверхности тела (одежды), температуры окружающих тело стен и
поверхностей, их способности излучать тепло, величины площади тела и окружающих поверхностей, расстояния и
взаимного расположения тела и окружающих его поверхностей. Теплоотдача излучением в состоянии покоя человека
составляет 43…50 % всей потери тепла.
Количество тепла, излучённого единицей поверхности тела в единицу времени, определяется по закону Стефана-
Больцмана, справедливого только для абсолютно чёрного и серого тел, ккал/ч:
Q
рад
= α
рад
S
изл
[(273 –
t
п
/100)
4
– (273+
t
о
/100)
4
], (2.6)
где α
рад
– коэффициент теплоотдачи радиацией, Вт/м
2
·К;
S
изл
–
излучающая поверхность тела человека, м
2
;
t
п
– температура
поверхности тела и одежды, °С;
t
o
–температура окружающих поверхностей, °С.
Этот закон показывает, что интенсивность излучения резко возрастает с повышением температуры поверхности тела.
В помещении теплоотдачу радиацией определяют по формуле Н. Витте, Вт:
Q
р
=
0,093
·S
(Т
ст
– Т
т
),
(2.7)
где
Q
р
– теплоотдача радиацией, Вт;
S
– поверхность тела человека, м
2
; Т
ст
– температура стен; Т
т
– средневзвешенная
температура тела.
В теплообмене человека конвекцией и радиацией принимает участие в среднем 75 % всей поверхности тела.
Теплоотдача в процессе дыхания: нагревание воздуха и испарение влаги.
Количество тепла, отдаваемого телом
человека на нагревание воздуха в лёгких, зависит от количества прошедшего воздуха и его температуры при входе и выходе.
А количество тепла, отдаваемого на испарение влаги, зависит от количества воздуха, прошедшего через лёгкие при дыхании
и от содержания влаги во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Оно определяется по формуле
Q
дых
=
0,001
mp
, (2.8)
где
р
– удельная теплота испарения воды, Вт;
m
– количество влаги, испарённой в лёгких за 1ч (кг), определяемое разностью
содержания влаги во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.
В общем виде тепловой поток от человека равен
q
=
∑
SQ
, (2.9)
где
S
– площадь теплообмена (площадь поверхности тела человека) условного мужчины 180 м
2
, условной женщины – 160 м
2
.
Соотношение поверхности частей к общей поверхности тела: голова – 7,36 %; бедро – 20,3 %; туловище – 35,5 %; голень –
12,5 %; плечо и предплечье – 13,4 %; стопа – 6,44 %; кисть – 4,5 %.
Порядок выполнения работы
1) По показаниям «сухого» и «мокрого» термометров с использованием
I-x
диаграммы определить температуру и
относительную влажность воздуха в учебной лаборатории.
2) Разбить помещение на условные зоны. Рассчитать скорость воздуха (в зависимости от скорости работающего
вентилятора) в зоне помещения и определить температуру окружающих человека поверхностей. Полученные данные занести
в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Зона
лаборатории
Температур
а «сухого»
термометра,
°С
Температур
а «мокрого»
термометра,
°С
Относитель
ная
влажность
воздуха, %
Скорость
воздуха, м/с
Тепловой
поток от
сухой кожи
Тепловой
поток от
влажной
кожи
1
2
…
3) Рассчитать по формулам (2.1) – (2.8) потери тепла радиацией (излучением), теплопроводностью и конвекцией,
испарением влаги с кожи и верхних дыхательных путей и на нагрев вдыхаемого воздуха.
4) Рассчитать по формуле (2.9) общий тепловой поток от человека (сухая кожа и мокрая кожа) в зонах лаборатории.

Страницы