ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ ГОТОВОЙ ОДЕЖДЫ НА МОДЕЛИРОВАННОМ ПРИБОРЕ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ СВОЙСТВ ГОТОВОЙ ОДЕЖДЫ НА МОДЕЛИРОВАННОМ ПРИБОРЕ

Доктор медицинских наук проф. П. Е. Калмыков, кандидат медицинских наук А. И. Бекатов

Из кафедры общей и военной гигиены Военно-медицинской ордена Ленина академии имени С. М. Кирова

Изучение тепловых свойств готовой одежды на моделированном приборе для предварительной гигиенической ее оценки представляет определенный практический интерес.

В Советском Союзе прибор для изучения теплоизолирующих свойств одежды в целом впервые был создан в 1945 г. одним из авторов (П. Е. Калмыков1). Внешний вид прибора и схема его внутреннего устройства показаны на рисунке.

Работа прибора, изготовленного из листовой красной меди и покрытого хромовой кожей, основана на принципе стационарного режима. При помощи реостатов удается отрегулировать теплопродукцию, равную теплоотдаче, в данных конкретных условиях.

Зная температуру в отдельных точках, можно рассчитать средневзвешенную температуру поверхности прибора по схеме Б. И. Постникова и Г. Д. Френкеля.

Тсв= + 0,067; +0,2ГПТ+0,18ГЗТ+2(0,036ГП + + 0,025ГПП + 0,0225ГК + 0,1025Тб + 0 06257~гл + + 0,0325 Тс),

где Тсв—средневзвешенная температура поверхности прибора; Т г—температура поверхности головы; Гпт—температура передней поверхности туловища (шеи, груди, живота); Тзт —темпера- Внешний вид

тура задней поверхности туловища; Т„ — тем- и схема внутреннего

т устройства моделиро-

пература поверхности плеча; Тпл — температура нва„Ного прибора.

поверхности предплечья; Тк —температура по- эг _ электрогрелка; м -

верхности кисти; Т6 — температура поверхности моторчик; эп —■ электриче-

_ >и г J г I- ские провода; В — вентиля-

оедра; Ггл —температура поверхности голени; тор; г-трубки для подачи Тс —температура поверхности стопы. воздуха.

Прибор позволяет определять величины теплопотерь излучением, конвекцией и проведением через исследуемую одежду в различных условиях внешней среды. При этом могут быть вычислены общий коэффициент теплопередачи или общее тепловое сопротивление испытуемой одежды, ее теплоизолирующие и в известной мере ветрозащитные свойства.

1 Доклад на научной конференции по вопросам гигиены тканей и одежды в Военно-медицинской академии имени С. М. Кирова в 1946 г.

Тепловой поток или общая величина теплопотерь прибора в тех или иных условиях устанавливается по количеству электроэнергии, расходуемой на поддержание -заданной температуры. Для практических целей удобно выражать теплопотери в килокалориях за час. В этом случае расчет проводится по формуле:

0,24-^.3600 щ 1000

где С?общ.—общие теплопотери прибора, ккал\час\ №—расходуемая мощность электротока, вт.

Под общим коэффициентом теплопередачи следует подразумевать то количество тепла, которое передается прибором через испытуемую одежду в целом в окружающую среду в течение часа при разности температур на поверхности прибора и окружающего воздуха, равной 1°. Значение этого коэффициента может быть найдено на следующей формуле:

фобщ.

До — ■ Т СВ-Т в

где Ко—общий коэффициент теплопередачи, ккал/час. град; (2общ.—общая теплопотеря прибора, ккал!час\ Тсв —средневзвешенная темпера* тура поверхности прибора, Тв—температура окружающего воздуха.

Однако, зная величину поверхности прибора, можно рассчитать и коэффициент теплопередачи, под которым подразумеваются теплопотери с 1 м2 за час при разности температур поверхности прибора и окружающего воздуха равной 1°. Его находят по формуле:

„ (?общ. Ко

= 5(7св — Тв) ИЛИ Г'

где К—коэффициент теплопередачи, ккал/м2 час.град.-, 5—поверхность прибора, м2.

В нашем приборе она равна 2 м2. Мы пользовались коэффициентом теплопередачи и общим суммарным коэффициентом теплопередачи. По первому находили общее тепловое сопротивление, под которым следует понимать свойство одежды и прилежащего к ней воздуха оказывать сопротивление теплопередаче прибора в окружающую среду. Общее тепловое сопротивление /?0бщ, находят по формуле:

#общ.= —.

град

а общ. имеет разность

ккал/м'час

Если опыт проводят в тех же температурных условиях, при которых определяли коэффициент теплоотдачи голого прибора, то можно найти тепловое сопротивление самой одежды. Для этого необходимо сначала рассчитать сопротивление теплоотдаче по формуле:

а

где Ив—сопротивление теплоотдаче; а—коэффициент теплоотдачи.

Коэффициент теплоотдачи находят так же, как коэффициент теплопередачи (К), но общую величину теплопотерь определяют на голом приборе.

Тепловое сопротивление самой одежды (/?0) определяют по формуле:

Яо = Я общ. — /?в •

Значение величин, обозначенных буквами, было показано выше.

Изучение одежды при помощи моделированного прибора проводили при различных условиях. Продолжительность опыта 3—4 часа.

При помощи рассматриваемого прибора было изучено 12 различных комплектов одежды. Результаты исследования летних и зимних комплектов одежды приводятся в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Состав и тепловые свойства летних комплектов одежды

Состав комплекта одежды Темпера- л к о

тура воз- Т с» общ К

Духа

Прибор без одежды . •....... 21,3° 34,7 194,4

Майка трикотажная, сатиновые трусы,

гимнастерка и шаровары хлопчато-

бумажные цвета хаки, пилотка,

спецобувь ............ 21,3° 34,0 89,0 3,5 7.0

То же и черный хлопчатобумажный 34,2 2,785

комбинезон, вместо пилотки — шлем 21,4° 71,3 5,57

Нательное хлопчатобумажное белье,

гимнастерка и шаровары хлопчато-

бумажные цвета хаки, пилотка,

спецобувь ............ 20,8° 33,7 71,3 2,76 • 5,52

То же и черный хлопчатобумажный

комбинезон, вместо пилотки — шлем 21,3° 34,0 68,265 2,69 5,38

Нательное и теплое1 хлопчатобумаж-

ное белье, гимнастерка и шаровары

хлопчатобумажные цвета хаки, пи-

лотка, спецобувь ......... 20,8° 33,7 67,0 2,6 5,2

То же и черный хлопчатобужный ком- 21,5°

бинезон, шлем.......... 34,0 63,288 2,535 5,07

Майка трикотажная, сатиновые трусы,

черный хлопчатобумажный комбине-

зон, шлем, спецобувь....... 22,4° 33,7 84,24 3,725 7,45

1 Теплое белье было изготовлено из бумазеи-саржи суровой арт. 317.

Таблица 2

Состав и тепловые свойства зимних комплектов

Состав комплекта одежды Средняя скорость ветра, м/сек. Температура воздуха г св о общ. К о К

Нательное и теплое хлопчатобумажное белье,

гимнастерка хлопчатобумажная цвета хаки.

шаровары на вате со сквозной простежкой.

полушубок, шлем, рукавицы, спецобувь . . . 0,9 1,8° 32,8 111,5 3,6 1.8

То же, но полушубок заменен телогрейкой со

сквозной простежкой........... 1,5 2,5° 32,1 123,2 4,17 2,085

То же и черный хлопчатобумажный комбинезон 1.5 3,4° 31,0 107,6 3.9 1,95

Нательное и теплое хлопчатобумажное белье,

гимнастерка и шаровары хлопчатобумажные

цвета хаки, шинель из серого сукна, шапка- 5,4

ушанка, рукавицы, спецобувь ........ 1.8 11,8° 33,17 114,9 2,7

Нательное и теплое хлопчатобумажное белье,

гимнастерка хлопчатобумажная цвета хаки,

шаровары и куртка1 на вате с плащ-палаточ-

ным верхом без сквозной простежки, шапка- 101,2 3,39 1,695

ушанка, рукавицы, спецобувь ....... 0,8 2,5° 32,7

1 Куртка с капюшоном, полы внизу стягиваются шнуром.

Вывод

Наряду t основным методом изучения одежды в целом на человеке для предварительной оценки тепловых свойств ее можно пользоваться описанным моделированным физическим прибором для определения общего (суммарного) коэффициента теплопередачи, коэффициента теплопередачи и общего сопротивления теплопередаче при заданных температурных условиях.

ЛИТЕРАТУРА

Калмыков П. Е. Тезисы докл. научной конференции по вопросам гигиены военных тканей и одежды. Л., 1946, стр. 25.—П остников Б. Н., Френкель Г. Л. Ожоговый шок и борьба с ним. М., 1950.—W i n s Г о w С. Е. А., Н е г г i n g t о n L. Р^. Temperature and the Human Life. New York, 1949.

Поступила 5/XI 1959 r.

-Ä■ it if

ВЫЧИСЛЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ИНДЕКСА КРОВООБРАЩЕНИЯ У ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА

В. Н. Громова, Т. П. Степанова-Маслаускене

Из клинического отдела Научно-исследовательского педиатрического института Министерства здравоохранения РСФСР

Возрастные особенности терморегуляции у детей раннего возраста представляют большой научно-практический интерес, но этот важный вопрос до настоящего времени еще недостаточно изучен.

Влияние терморегуляторных рефлексов на жизнедеятельность организма велико.

Постоянство температуры тела представляет результат сложной нейро-гуморальной регуляции выработки и отдачи тепла. Особенно велика в терморегуляции у детей роль кожи и кожных сосудов [М. Е. Маршак (1940), Кобет (Cobet, 1926), Хеллон и Линд1 (Hellon, Lind) и др-J. Температура кожи, зависящая в большей мере от кровенаполнения и тонуса артериол кожи, скорости кровотока в сосудах, является прямым показателем терморегуляционных реакций детского организма.

В настоящее время изучению кожной температуры уделяется значительное внимание, однако в педиатрии по этому вопросу имеются лишь единичные работы (Ш. 3. Ибраев, 1957; А. А. Перемыслова, 1940; P. X. Ривлина, 1949; В. Л. Стырикович, 1956, и др.). Отчасти это объясняется большой лабильностью кожной температуры у детей раннего возраста, зависящей от различных факторов окружающей среды и в первую очередь от температуры воздуха. То, что периферические сосуды активно реагируют на окружающую температуру, возможно, обусловлено аксонрефлексом, [Херрингтон и Гагге (Herrington, Gagge, 1943) ]„

Вообще же между внутренней (физиологической) и наружной (физической) отдачей тепла организмом в окружающее пространство существует следующая зависимость:

Сх Ts -Те

С ~~ Ti —Ts '

где Ts —температура кожи; Те —температура окружающей среды; Т —температура тела; 7 —Те —наружный градиент; 7| —Т —внутренний градиент.

1 Цит. по А. Д. Слониму. Физиологический журнал СССР, 1957, № 8, стр.812—816,