Scambio di calore del corpo umano con l'ambiente. Pentola di calore

NEL. MA. Vinogradov.- Salatokov., Nazionale università cibo tecnologia (g.. Kiev.), NEL. G.. Fedorov., Aperto internazionale università sviluppo uomo "Ucraina" (g.. Kiev.), NEL. P.. Marznce., Ramo Kyivenergo. "Zhiliternerenergo" (g.. Kiev.)

Si dimostra che la perdita di calore effettiva dalle superfici esterne delle caldaie dell'acqua Q 5 è significativamente inferiore alle perdite normative, che sono state determinate da pianificazioni o tabelle compilate per caldaie a vapore di alte prestazioni per estrapolazione nell'area di bassa termica produttività di caldaie. Tale diminuzione del Q 5 è spiegata da temperature più basse delle superfici esterne. Quindi, quando si trasferisce la caldaia del vapore DCVR sul trattamento dell'acqua, si verifica le modalità di temperatura di tutti gli elementi della caldaia, che porta a una diminuzione della perdita di calore nell'ambiente.

Per determinare q 5, vengono eseguite le misurazioni dirette della densità del flusso di calore D dalle superfici esterne della caldaia utilizzando i contenitori di calore di piccole minoranza. La distribuzione della perdita di calore in superfici separate di caldaie a vapore e delle caldaie ad acqua non è stata uniforme, pertanto, per il calcolo q 5, i valori locali di Q sono stati misurati all'interno di ciascuna superficie, combinando il metodo del gradiente per la ricerca della perdita massima termica e il metodo di scansione, Oltre a utilizzare metodi statistici per far valere dati esperti sulla superficie e sul tempo.

Una media quindi, il valore Q (w / m 2) per ciascun elemento F (M 2) della superficie esterna della caldaia è stato utilizzato per calcolare Q 5:

dove QHR è la più bassa combustione di calore del gas nella massa di lavoro, J / m 3; B - Consumo di gas, M 3 / s.

Gli esperimenti sono stati effettuati, di regola, nelle condizioni di produzione di caldaie, cioè. La loro produttività differiva dal nominale. Pertanto, la dipendenza inversa delle perdite termiche dalla reale capacità di riscaldamento della caldaia è stata accettata per le caldaie a vapore.

dove D e Q 5 è la capacità effettiva della caldaia e perdita di calore dalle superfici esterne, D H e Q 5 H è la stessa per le condizioni nominali.

Per il controllo (2), ci sono stati esperimenti sulla caldaia KPG-6.5, le cui pareti anteriori e laterali, dopo aver smontato i dintorni in mattoni, sono stati sostituiti con piatti fibrosi di Chamoten di SPGT-450. Per cambiare la capacità termica della caldaia, la portata del gas è stata modificata e, di conseguenza, l'aumento della temperatura dell'acqua nella caldaia, mantenendo il consumo di acqua permanente. Nella gamma del cambiamento D, il massimo possibile per le condizioni operative della caldaia, la formula (2) è stata fiera: il ricalcolo per esso per tutto il reale d ha dato lo stesso valore q 5 h \u003d 0,185%. Per la caldaia CFG-6.5 con la medicazione tradizionale del test ha mostrato la perdita di calore Q 5 H \u003d 0,252%. Con una sostituzione completa di arrampicata sulla piastra SPGT-450 e una guarnizione approfondita dei giunti tra di loro, è possibile calcolare la diminuzione del Q 5 e il consumo di gas del 0,10-0,15%. Con una sostituzione di massa di irrigazione durante le riparazioni, ciò può dare un contributo significativo al risparmio energetico e risorse, poiché la riduzione del consumo di gas dello 0,1% nel sistema del ramo Kievenergo di "Zhiltieteloener" porta a un risparmio di gas di 1300 ms / giorno. .

Le conclusioni sono state confermate dal fatto che le divinità di calore effettive dalle superfici esterne delle caldaie ad acqua più volte inferiore al regolamento. Pertanto, gli sviluppatori di caldaie compatte TMG, lo staff dell'Istituto di Accademia nazionale di Scienze dell'Ucraina Gas, quando conducono test di accettazione, termometri di superficie misurati la temperatura media delle superfici esterne delle pareti delle caldaie e secondo le formule conosciute è stata calcolata da q 5. Per le caldaie TVG-4 e TVG-8, le perdite normative sono del 2% e il calcolato aumentato riducendo il carico dal nominale al minimamente appropriato per TVG-4 dallo 0,54 all'1%, per TVG-8 dallo 0,33 allo 0,14% . Pertanto, l'Istituto ha raccomandato nelle organizzazioni 2000 delle caldaie operative di questo tipo, per prendere il valore medio q 5 \u003d 0,75%.

Tali conclusioni sono state allo studio delle caldaie KVG sviluppate presso l'Istituto di Accademia nazionale di scienze della Gas National of Ucraina. Per determinare Q 5, la formula (1) è stata utilizzata anche qui, ma invece di 2 (cjf) sostituito QF K, dove F K è l'area esterna totale dell'isolamento termico della caldaia. Il valore medio Q è stato calcolato dalla formula:

Qui, la densità del flusso di calore dalla superficie esterna dell'isolamento all'aria da q o e dalla superficie interna all'aria Q T è determinata dalle formule:

dove A è il coefficiente di trasferimento del calore totale per l'ambiente; T 0, T T, T B - La temperatura della superficie esterna, della superficie interna e dell'aria; R è la resistenza termica totale degli strati di irrigazione; R 0 \u003d 1 / a 0.

I valori TTT e T 0 sono consigliati per essere determinati mediante misure dirette o metodo calcolato, R - per calcolare a seconda dello spessore e della conduttività termica degli strati isolanti e A 0 - in base alle formule note del Cammerler per appartamento e superfici cilindriche.

Quando si calcola q 0 e q T, i loro valori differivano in modo significativo, anche se nell'operazione stazionaria della caldaia sono quasi le stesse. Il motivo per cui Qt\u003e Q 0 è stato ottenuto dal fatto che a causa dell'inevitabile circolazione forzata dell'aria nella stanza della stanza della caldaia, i valori effettivi di uno 0 del 12-15% in più calcolato, come dimostrato direttamente Misurazioni Q 0 e (T 0 - TB su una caldaia a vapore TGMP-314A. A causa di questa differenza in Q 0 e QT in (3), è stato introdotto - il coefficiente di correzione dell'errore e dei calcoli Q 0 e Qt, che Si consiglia di prendere da 0,3-0, 7. Apparentemente, con la stessa fiducia in entrambi i valori, è necessario portarli a metà metà.

Per la contabilizzazione di ulteriore perdita di calore attraverso ponti termici, viene introdotto il coefficiente a m \u003d 0,2-0.4.

Oltre a introdurre K e KM, si propone di aumentare q 5 del 10-20% per tenere conto delle perdite di calore attraverso la superficie inferiore (sottostruttura) della caldaia, nonché prendere in considerazione il Condividi della perdita dalle superfici esterne, che ritorna ai focolaio e alle forniture di gas della caldaia insieme all'aria dalla caldaia.

Nonostante le differenze significative nel metodo di determinazione del Q 5 V e, i risultati si sono rivelati simili, il che dà motivi per generalizzare questi risultati e il loro uso nella preparazione dei documenti normativi. La figura mostra la dipendenza q 5 della capacità di produzione termica nominale delle caldaie del riscaldamento dell'acqua NIISU-5, NIIS-5x2, TVG-4, TVG-8, KVG-4, KVG-6.5, nonché il COG-4 , KVG-6,5, KVGM -10 e KVGM-50. I dati da ed è in qualche modo inferiore ai dati pertinenti da, tuttavia, tale differenza è pienamente giustificata da diversi metodi di ricerca.

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Per riducendo il consumo di calore bisogno di rigoroso contabilità per perdite termiche in attrezzature tecnologiche e reti termiche. Le perdite termiche dipendono dal tipo di apparecchiature e condotte, il funzionamento corretto e il tipo di isolamento.

Le perdite termiche (W) sono calcolate dalla formula

A seconda del tipo di apparecchiatura e pipeline, la resistenza termica totale è:

per la pipeline isolata con un livello di isolamento:

per una pipeline isolata con due strati di isolamento:

per apparecchi tecnologici con pareti piatte o cilindriche multistrato con un diametro superiore a 2 m:

per dispositivi tecnologici con pareti piatte o cilindriche multistrato con un diametro inferiore a 2 m:

pitel alla parete interna del gasdotto o dell'apparato e dalla superficie esterna del muro all'ambiente, w / (m 2 - k); X tr,? Arte, XJ è la conduttività termica del materiale della pipeline, isolamento, le pareti dell'apparato, / nativo dello strato del muro, w / (m k); 5 cucchiai. - Spessore della parete dell'apparato, m.

Il coefficiente di trasferimento del calore è determinato dalla formula

o dall'equazione empirica

Il trasferimento di calore dalle pareti del gasdotto o la macchina all'ambiente è caratterizzato da un coefficiente A h [w / (m 2 k)], che è determinato da criteri o equazioni empiriche:

secondo le equazioni dei criteri:

I coefficienti di trasferimento del calore A B e A H sono calcolati da criteri o equazioni empiriche. Se il supporto di calore caldo è acqua calda o coppie a condensazione, quindi in\u003e e n, cioè r b< R H , и величиной R B можно пренебречь. Если горячим теплоносителем является воздух или перегретый пар, то а в [Вт/(м 2 - К)] рассчитывают по критериальным уравнениям:

secondo equazioni empiriche:

Isolamento termico di dispositivi e condotte è in materiali con bassa conduttività termica. Isolamento termico ben scelto riduce la perdita di calore nello spazio circostante del 70% o più. Inoltre, aumenta la performance delle piante di calore, migliora le condizioni di lavoro.

Isolamento termico della tubazione Consiste principalmente di un livello rivestito dall'alto per la forza di uno strato di lamiera (acciaio per coperture, alluminio, ecc.), Pescoli asciutti da soluzioni di cemento, ecc. In caso di utilizzo di uno strato di metallo di rivestimento Con la resistenza termica, è possibile trascurarlo. Se lo strato di rivestimento è intonaco, la sua conduttività termica è leggermente diversa dalla conduttività termica dell'isolamento termico. In questo caso, lo spessore dello strato di copertura è, mm: per tubi con un diametro inferiore a 100 mm - 10; per tubi con un diametro di 100-1000 mm - 15; Per tubi con un grande diametro - 20.

Lo spessore dell'isolamento termico e lo strato di rivestimento non deve superare lo spessore massimo a seconda dei carichi di massa sulla tubazione e delle sue dimensioni complessive. Nella scheda. 23 Mostra i valori dello spessore limite dell'isolamento delle condotte a vapore, raccomandate dagli standard per la progettazione dell'isolamento termico.

Isolamento termico dei dispositivi tecnologici Potrebbe essere singolo o multistrato. Calda perdita attraverso il termico

isolamento dipende dal tipo di materiale. La perdita di calore in condotte viene calcolata su 1 e 100 m di lunghezza del gasdotto, nell'attrezzatura tecnologica - 1 m 2 della superficie del dispositivo.

Lo strato di contaminazione sulle pareti interne di condotte crea una resistenza termica aggiuntiva al trasferimento di calore nello spazio circostante. Resistenza termica r (m K / W) Quando si spostano alcuni refrigeranti hanno i seguenti valori:

Nelle condotte che alimentano soluzioni tecnologiche ai dispositivi e ai corrieri caldi a caldo agli scambiatori di calore, ci sono parti sagomate in cui viene persa parte del calore del flusso. Le perdite di luce locali (w / m) sono determinate dalla formula

I coefficienti delle resistenze locali delle parti sagomate di condotte hanno i seguenti valori:

Quando compilare il tavolo. 24 Il calcolo delle specifiche perdite di calore è stata effettuata per condotte senza soluzione di continuità in acciaio (pressione< 3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-

il peraculus dell'aria nella stanza è stato pari a 20 ° C; La sua velocità con convezione gratuita - 0,2 m / s; pressione del vapore - 1x10 5 PA; temperatura dell'acqua - 50 e 70 ° C; L'isolamento termico è realizzato in uno strato di cordone amianto, \u003d 0,15 W / (m K); Il coefficiente di trasferimento del calore A "\u003d 15 w / (m 2 - k).

Esempio 1. Calcolo di specifiche perdite termiche nella perdita di vapore.

Esempio 2. Calcolo di specifiche perdite di calore in una pipeline non isolate.

Condizioni

Pipeline con diametro in acciaio di 108 mm. Il diametro del passaggio condizionale D \u003d 100 mm. La temperatura del vapore 110 ° C, l'ambiente 18 ° C. Conduttività termica dell'acciaio x \u003d 45 W / (m K).

Le prove ottenute suggeriscono che l'uso dell'isolamento termico riduce le perdite termiche per lunghezza della tubazione da 1 m 2.2 volte.

Perdite termiche specifiche, w / m 2, in dispositivi tecnologici di produzione di cuoio e feltro-feltro sono:

Esempio 3. Calcolo delle specifiche perdite termiche nei dispositivi tecnologici.

1. Il tamburo "gigante" è fatto di larice.

2. Asciugatrice della società "Khirac Kinzoku".

3. Barcas per la tintura prende. Realizzato in acciaio inossidabile [k \u003d 17,5 w / (m-k)]; Non c'è isolamento termico. Le dimensioni complessive del barcas 1,5 x 1,4 x 1,4 m. Spessore parete 8 st \u003d 4 mm. Temperatura di processo T \u003d \u003d 90 ° C; Aria nel workshop / cp \u003d 20 ° C. Velocità dell'aria nel workshop V \u003d 0,2 m / s.

Il coefficiente di trasferimento del calore A può essere calcolato come segue: A \u003d 9,74 + 0,07 a. Con / cf \u003d 20 ° C A è 10-17 W / (m 2. k).

Se la superficie del liquido di raffreddamento del dispositivo è aperta, le perdite termiche specifiche da questa superficie (w / m 2) sono calcolate dalla formula

Servizio industriale "Caprikorn" (Regno Unito) propone di utilizzare il sistema ALPLAS per ridurre le perdite di calore dalle superfici aperte dei refrigeranti. Il sistema si basa sull'uso di palline flottanti in polipropilene cavo, copre quasi completamente la superficie del fluido. Gli esperimenti hanno dimostrato che a una temperatura dell'acqua in un serbatoio aperto 90 ° C, perdite termiche quando si utilizza uno strato di palle diminuiscono del 69,5%, due strati - del 75,5%.

Esempio 4. Calcolo delle specifiche perdite termiche attraverso le pareti dell'unità di asciugatura.

Le pareti dell'unità di asciugatura possono essere fatte di vari materiali. Considera i seguenti disegni a muro:

1. Due strati sono diventati uno spessore di 5 st \u003d 3 mm con un isolamento situato tra di loro sotto forma di una piastra di amianto 5 e \u003d 3 cm e conducibilità termica X e \u003d 0,08 W / (m.).

Sommario dell'argomento "Regolazione del metabolismo ed energia. Potere razionale. Scambio principale. Temperatura del corpo e del suo regolamento.":
1. Costi energetici del corpo in condizioni di esercizio. Il coefficiente dell'attività fisica. Boost funzionante.
2. Regolamento del metabolismo ed energia. Centro per la regolamentazione del metabolismo. Modulatori.
3. Concentrazione del glucosio nel sangue. Circuito di regolazione della concentrazione del glucosio. Ipoglicemia. Coma ipoglicemico. Fame.
4. Nutrizione. Nutrizione. Il rapporto tra proteine, grassi e carboidrati. Valore energetico. Caloria.
5. La dieta delle donne incinte e in allattamento. Dieta del bambino Distribuzione della dieta quotidiana. Fibra alimentare.
6. Potenza razionale come fattore nella promozione della conservazione e della salute. Uno stile di vita sano. Modalità di recupero alimentare.
7. Temperatura del corpo e del suo regolamento. Homoothermal. Poikilotermic. Isotermia. Organismi eterothermali.
8. Temperatura corporea normale. Kernel homotermal. Shell Poikilotermic. Temperatura di comfort. Temperatura corporea della persona.
9. Produzione di calore. Calore primario. Termoregolazione endogena. Calore secondario. Termogenesi contraente. Termogenesi non culturale.

Ci sono i seguenti modi per recuperare il calore dall'organismo Ambiente: radiazione, conduzione di calore, convezione e evaporazione.

Radiazione - Questo è un modo di rinculo il calore nell'ambiente della superficie del corpo umano sotto forma di onde elettromagnetiche dell'intervallo a infrarossi (A \u003d 5-20 μm). La quantità di calore dissipata dal corpo nell'ambiente mediante radiazione è proporzionale all'area della superficie di radiazione e alla differenza nei valori medi della temperatura della pelle e dell'ambiente. L'area della superficie delle radiazioni è la superficie totale di quelle parti del corpo, che entrano in contatto con l'aria. A temperatura ambiente di 20 ° C e relativa umidità dell'aria del 40-60%, il corpo di un adulto dissipa dalle radiazioni circa il 40-50% del calore totale. Il trasferimento di calore mediante radiazioni aumenta quando la temperatura ambiente diminuisce e diminuisce quando è aumentato. In condizioni di temperatura ambiente costante, la radiazione dalla superficie del corpo aumenta con l'aumento della temperatura della pelle e diminuisce quando diminuisce. Se la temperatura media della pelle e dell'ambiente è allineata (la differenza di temperatura diventa zero), i rendimenti di calore alle radiazioni diventano impossibili. È possibile ridurre il trasferimento di calore del corpo mediante radiazione riducendo l'area della superficie delle radiazioni ("Boding il corpo nella palla"). Se la temperatura ambiente supera la temperatura media della pelle, il corpo umano, assorbendo i raggi infrarossi emessi dagli oggetti circostanti è riscaldato.

Fico. 13.4. Tipi di trasferimento di calore. Il modo in cui il calore del calore nell'ambiente esterno può essere convenzionalmente diviso in trasferimento di calore "umido" associato all'evaporazione di sudore e umidità dalla pelle e dalle membrane mucose, e sul trasferimento di calore "asciutto" che non è associato alla perdita di fluido.

Conduzione di calore - Un metodo di calore di rinculo, avente un luogo quando si contatta il contatto del corpo con altri corpi fisici. La quantità di calore dato all'organismo nell'ambiente nell'ambiente in questo metodo è proporzionale alla differenza nella temperatura media degli organismi contatti, l'area di contatto di contatto, il calore del contatto termico e la conduttività termica del corpo inattivo. Aria secca, tessuto adiposo è caratterizzato da bassa conduttività termica e sono isolanti termici. L'uso di tessuti contenenti un gran numero di piccole "bolle" fisse di aria tra fibre (ad esempio, tessuti di lana) conferiscono al corpo umano per ridurre la dispersione del calore mediante la conduzione del calore. Bagnato, saturo di aria del vapore dell'acqua, l'acqua è caratterizzata da alta conduttività termica. Pertanto, la residenza di una persona in un mezzo di umidità elevata a basse temperature è accompagnata da un aumento della perdita di calore del corpo. Abbigliamento bagnato perde anche le sue proprietà isolanti termiche.

Convezione - il metodo del trasferimento di calore del corpo, effettuato trasferendo il calore spostando le particelle di aria (acqua). Per la dispersione del calore, la convezione richiede il rafforzamento della superficie del corpo con una temperatura inferiore con una temperatura inferiore rispetto alla temperatura della pelle. Allo stesso tempo, lo strato d'aria intensivo con la pelle viene riscaldato, riduce la sua densità, aumentata ed è sostituita da aria più fredda e più densa. In condizioni, quando la temperatura dell'aria è di 20 ° C, e l'umidità relativa è del 40-60%, il corpo di un adulto dissipa nell'ambiente mediante il trasporto termico e la convezione di circa il 25-30% del calore (convezione di base). Con una velocità crescente del flusso d'aria (vento, ventilazione), l'intensità del trasferimento di calore (convezione forzata) è in aumento in modo significativo.

Rivoluzione del calore dall'organismo modo conduzione di calore, convezione e spontaneocentrato Trasferimento di calore "secco"diventa inefficace quando allinea la temperatura media del corpo e l'ambiente.

Trasferimento di calore per evaporazione - Questo è il metodo di dispersione del corpo di calore nell'ambiente a causa dei suoi costi dell'evaporazione del sudore o dell'umidità dalla superficie della pelle e dell'umidità dalle mucose delle membrane delle vie respiratorie ("trasferimento di calore bagnato). Una persona viene costantemente rilasciata dal gonfiore della pelle della pelle ("tangibile", o la perdita di ferro, la perdita d'acqua), le mucose delle membrane delle vie respiratorie ("perdita d'acqua irrevoccabile) sono inumidite (Fig. 13.4). Allo stesso tempo, la perdita di acqua "tangibile" del corpo ha un impatto più significativo sulla quantità totale di calore dissipata dall'evaporazione rispetto a "irrilevante".

A una temperatura di un ambiente esterno, circa 20 "con evaporazione di umidità è di circa 36 g / h. Poiché l'evaporazione di 1 g di acqua nell'uomo è speso 0,58 kcal di energia termica, non è difficile calcolarlo per evaporazione di Il corpo adulto, dà in queste condizioni all'ambiente il 20% della dissipazione del calore totale. Aumentare la temperatura esterna, il lavoro fisico, il soggiorno a lungo termine in abbigliamento isolante termico rinforzare la sudorazione e può aumentare fino a 500-20 g / h . Se la temperatura esterna supera la temperatura media della pelle, il corpo non può essere dato alla radiazione del calore ambiente esterno, alla convezione e al trasferimento di calore. L'organismo sotto queste condizioni inizia ad assorbire il calore dall'esterno, e l'unico modo di scattare il calore diventa un aumento dell'evaporazione dell'umidità dal corpo del corpo. Tale evaporazione è possibile fino a quando l'umidità dell'aria ambiente rimane inferiore al 100%. Con sudorazione intensiva, alta umidità e bassa velocità di movimento dell'aria quando KA Pat Pat, non solo per evaporare, fondersi e fluire dalla superficie del corpo, il trasferimento di calore mediante l'evaporazione diventa meno efficiente.

Lo scambio di energia termica tra l'organismo e l'ambiente è chiamato scambio di calore. Uno dei tassi di cambio del calore - la temperatura corporea, che dipende da due fattori: formazione del calore, cioè dall'intensità dei processi metabolici nel corpo e l'impatto del calore nell'ambiente.

Animali la cui temperatura corporea varia a seconda della temperatura dell'ambiente esterno, vengono chiamate poikiloterman.o sangue freddo. Gli animali con temperatura corporea costante sono chiamati homoterm. (a sangue caldo). Costanza di temperaturai corpi sono chiamati isoterà miay.. Lei è fornisce indipendenzaprocessi di scambio in tessuti e organi da fluttuazioni della temperaturaambiente.

Temperatura corporea della persona.

La temperatura delle singole parti del corpo umano è diversa. La temperatura più bassa della pelle è contrassegnata ai pennelli e ai passi, la più alta - nella depressione ascellare, dove è solitamente determinata. In una persona sanatemperatura in questo. aree uguali 36-37 ° C. Durante il giorno, i piccoli ascensori e il decadimento della temperatura corporea umana sono osservati in conformità con il bioritmo quotidiano:la temperatura minima è contrassegnata in 2- 4 CH. notti, il massimo - a 16-19 ore.

T. imperatrice muscolare tessuto B. lo stato di riposo e il lavoro può fluttuare nell'intervallo di 7 ° C. La temperatura degli organi interni dipende dall'intensità di scambio processi. Il più intenso processi di scambio procedono. nel fegato, che è l'organo più caldo del corpo: la temperatura nei tessuti del fegato è 38-38,5 ° A PARTIRE DAL. La temperatura nel retto è 37-37,5 ° C. Tuttavia, può variare nell'intervallo di 4-5 ° C, a seconda della presenza di nascondigli di masse, il flusso sanguigno dei suoi mucosi e altri motivi. I corridori su grandi (maratona) distanze alla fine delle temperature della concorrenza nel retto possono aumentare a 39-40 ° C.

La capacità di mantenere la temperatura a livello costante è assicurata da processi correlati - formazione del calore e Rilascio di calore Dal corpo in un ambiente esterno. Se la generazione di calore è uguale al trasferimento di calore, la temperatura corporea rimane costante. Il processo di formazione di calore nel corpo ha un nome termostato chimico, Processo che garantisce la rimozione del calore dal corpo, - termoregolazione fisica.

Termoregolazione chimica. Lo scambio termico nel corpo è strettamente correlato all'energia. Quando si ossidano le sostanze organiche, viene rilasciata energia. Parte dell'energia va alla sintesi dell'ATP. Questa potenziale energia può essere utilizzata dal corpo nelle sue attività future.La fonte di calore nel corpo è tutti i tessuti. Sangue, che scorre attraverso il tessuto, si riscalda.

Un aumento della temperatura ambiente causa una riduzione del riflesso del metabolismo, come risultato di ciò, la generazione di calore diminuisce nel corpo. Con una diminuzione della temperatura ambiente, l'intensità dei processi metabolici aumenta in modo riflessivo e la generazione di calore è migliorata. Per un grado maggiore, l'aumento della generazione di calore avviene a causa di un aumento dell'attività muscolare. Le contrazioni muscolari in entrata (tremore) sono la forma principale di generazione di calore. L'aumento della generazione di calore può verificarsi in tessuto muscolare e a causa dell'aumento del riflesso dell'intensità dei processi metabolici - termogenesi muscolare non coscientale.

Termoregolazione fisica. Questo processo viene eseguito recuperando il calore nell'ambiente esterno da convezione (trasferimento di calore), radiazione (emissione di calore) e evaporazione dell'acqua.

Convezione - il rendimento immediato del calore adiacente ai soggetti della pelle o alle particelle del mezzo. Il ritorno del calore è più intenso della differenza tra la temperatura tra il corpo e l'aria ambientale.

Il trasferimento di calore aumenta quando il movimento dell'aria, ad esempio, con il vento. L'intensità del recupero del calore dipende in gran parte dalla conduttività termica dell'ambiente. In acqua, i rendimenti di calore sono più veloci dell'aria. Gli abbigliamento riducono o addirittura interrompe il paese di calore.

Radiazione - la separazione del calore dal corpo avviene dalla radiazione infrarossa dalla superficie del corpo. A causa di ciò, il corpo perde la maggior parte del calore. L'intensità del controllo del calore e dell'emissione del calore è in gran parte determinata dalla temperatura della pelle. Il trasferimento di calore regola il cambiamento riflesso nel lume dei vasi della pelle. Con l'aumento della temperatura ambiente, l'arteriole e i capillari si verificano, la pelle diventa calda e rossa. Ciò aumenta il trasferimento del calore e i processi di emissione del calore. Quando la temperatura dell'aria diminuisce, i capillari dell'arteriolo e della pelle sono ristretti. La pelle diventa pallida, la quantità di sangue che scorre attraverso le sue vasche diminuisce. Ciò porta a una diminuzione della sua temperatura, il trasferimento di calore è ridotto e il corpo mantiene il calore.

Evaporazione d'acqua Dalla superficie del corpo (umidità di 2 / s), nonché nel processo di respirazione (umidità 1 / s). L'evaporazione dell'acqua dalla superficie del corpo si verifica quando il sudore è selezionato. Anche con la completa assenza di sudorazione visibile attraverso la pelle evaporata al giorno fino a 0,5 L. Acque - Sudorazione invisibile. L'evaporazione di 1 l sudore in una persona con un peso corporeo di 75 kg può ridurre la temperatura corporea a 10 ° C.

Nello stato del relativo riposo, un adulto evidenzi il 15% di calore nel mezzo esterno dalle dimissioni termiche, circa il 66% dall'emissione di calore e dal 19% dall'evaporazione dell'acqua.

In media, l'uomo perde al giornocirca 0,8. l sudore e con esso 500 kcal calore.

Anche con il respiro dell'uomoevidenzia circa 0,5 litri di acqua.

A bassa temperatura ambiente ( 15 ° C e sotto) Circa il 90% del trasferimento di calore giornaliero avviene a causa del trasferimento di calore e delle emissioni di calore. In queste condizioni, non vi è alcuna sudorazione visibile.

Alla temperatura dell'aria 18-22 ° Con il trasferimento di calore dovuto alla conduttività termica e alle emissioni termiche diminuisce, maaumenta la perditacalore per organismo per evaporazioneumidità dalla superficie della pelle. Con elevata umidità, quando l'evaporazione dell'acqua è difficile, può verificarsi il surriscaldamentocorpo e sviluppotermico colpire.

Vapore acqueo permeabile leggero abiti previene efficace sudorazione epotrebbe essere la causa surriscaldamento dell'organismo umano.

A caldo paesi, con lunghe campagne, in caldo laboratori L'uomo perde un gran numero fluidi da allora. Allo stesso tempo c'è una sensazione sete che non è spento acqua. esso associato a quello è. quindi una grande quantità di sali minerali è persa. Se si aggiunge al sale d'acqua potabile, quella sensazione seta scomparire e il benessere delle persone migliorerà.

Centri di regolazione del trasferimento del calore.

La termoregolazione viene eseguita in modo riflessivo. Le fluttuazioni ambientali sono percepite Termorecettore. In grandi quantità, i termistori si trovano nella pelle, nella membrana mucosa della cavità orale, il tratto respiratorio superiore. Sono rilevati i termorecettori negli organi interni, nelle vene, nonché in alcune formazioni del sistema nervoso centrale.

I termistori della pelle sono molto sensibili alle fluttuazioni della temperatura ambiente. Sono entusiasti aumentando la temperatura del mezzo di 0,007 ° C e la diminuzione - da 0,012 ° C.

Impulsi nervosi che sorgono nei termistori, secondo le fibre nervose afferenti vengono nel midollo spinale. Secondo i percorsi di conduzione, raggiungono bug visivi, e vanno nella regione ipotalamica e al nucleo di un grande cervello. Di conseguenza, c'è una sensazione di calore o freddo.

Nella tenda spinale Ci sono centri di alcuni riflessi regolamentari della temperatura. Ipotalamo È il principale centro riflesso della termoregolazione. I reparti anteriori ipotalami controllano i meccanismi della termoregolazione fisica, cioè lo sono centro di percorsi di calore. I reparti ipotadralamus posteriori controllano termoregolazione chimica e sono centro di generazione di calore.

Un ruolo importante nella regolazione della temperatura corporea appartiene brain del nucleo. I nervi efferenti del centro di termoregolazione sono principalmente fibre simpatiche.

Nella regolazione dello scambio termico partecipa e meccanismo ormonale, in particolare, ormoni tiroidei e ghiandole surrenali. Ormone della tiroide - tyroxin., aumentando il metabolismo nel corpo, aumenta la generazione di calore. Il flusso della tiroxina nel sangue aumenta quando l'organismo è raffreddato. Ghiandole surrenali ormoni - adrenalina - migliora i processi ossidativi, aumentando così la generazione di calore. Inoltre, sotto l'influenza di adrenalina, si verifica le navi, in particolare i vasi della pelle, il trasferimento di calore è ridotto a causa di ciò.

Adattamento del corpo per ridurre la temperatura ambiente. Con una diminuzione della temperatura ambiente, si verifica l'eccitazione del riflesso dell'ipotalamo. L'aumento dell'attività stimola pituitario , il risultato del quale è il rinforzo di Tyyrotropin e corticotropina, aumentando l'attività della ghiandola tiroidea e ghiandole surrenali. Gli ormoni di queste ghiandole stimolano il calore.

In questo modo, Durante il raffreddamento Meccanismi protettivi del corpo, aumentando il metabolismo, la generazione di calore e il trasferimento di calore ridotto.

Caratteristiche dell'età della termoregolazione. I bambini del primo anno di vita c'è un'imperfezione dei meccanismi. Di conseguenza, quando la temperatura ambiente diminuisce sotto i 15 ° C, sorge l'ipotherm del corpo dei bambini. Nel primo anno della vita c'è una diminuzione del calore del calore attraverso la conduttività termica e l'emissione di calore e un aumento del prodotto termico. Tuttavia, fino a 2 anni, i bambini rimangono termolabili (la temperatura corporea aumenta dopo i pasti, ad alta temperatura ambiente). Nei bambini da 3 a 10 anni, i meccanismi della termoregolazione sono migliorati, ma la loro instabilità continua a essere mantenuta.

In pre-imbrogliare e durante la pubertà (pubertà), quando si verifica un aumento migliorato del corpo e la ristrutturazione della regolazione neuroumorale delle funzioni, l'instabilità dei meccanismi di termoregolazione è migliorata.

Nella vecchiaia, c'è una diminuzione della formazione di calore nel corpo rispetto a un'età matura.

Il problema di indurire il corpo. In tutti i periodi della vita, è necessario ordinare il corpo. Sotto l'indurimento, è inteso per aumentare la sostenibilità del corpo agli effetti avversi dell'ambiente esterno e principalmente al raffreddamento. L'indurimento è ottenuto utilizzando fattori naturali naturali - sole, aria e acqua. Agiscono sui termini nervosi e sui vasi della pelle umana, aumentano l'attività del sistema nervoso e contribuiscono al rafforzamento dei processi metabolici. Con l'impatto costante dei fattori naturali, l'organismo è avvincente. L'indurimento del corpo è efficace in conformità con le seguenti condizioni di base: a) uso sistematico e continuo dei fattori naturali; b) un aumento graduale e sistematico della durata e della forza del loro impatto (indurenza per iniziare a utilizzare acqua calda, ridurre gradualmente la sua temperatura e aumentare il tempo delle procedure idriche); c) indurimento con l'uso di irritanti contrastanti (acqua calda-fredda); d) Un approccio individuale all'indurimento.

L'uso di fattori di raccolta naturale deve essere combinato con cultura fisica e sport. Bene contribuisce a indurire la ginnastica del mattino nell'aria fresca o nella stanza con una finestra aperta con l'esposizione obbligatoria di una parte significativa del corpo e dei successivi trattamenti idrici (composizione, doccia). L'indurimento è il mezzo più conveniente per migliorare le persone.

Il flusso di calore Q N attraverso la superficie S St Walls dell'asciugatrice è calcolato dall'equazione del trasferimento di calore:

Q n \u003d k * Δt wed * s arte,

Il coefficiente di trasferimento del calore K è calcolato dalla formula per un muro multistrato:

dove Δ e λ sono, rispettivamente, lo spessore e il coefficiente della conduttività termica di vari strati di rivestimento e isolamento termico.

Trova il valore del re:

Re \u003d v * l / υ \u003d 2,5 m / s * 1,65 m / 29 * 10 -6 m 2 / s \u003d 142241

NU \u003d 0.66 * RE 0.5 * PR 0.33 \u003d 0.66 * 142241 0.5 * 1.17 0.33 \u003d 262.2.

Il coefficiente di trasferimento del calore α dall'agente essiccante alla superficie interna delle pareti:

α 1 \u003d Nu * λ / l \u003d 262.2 * 3.53 * 10 -2 w / (m * k) / 1,65 m \u003d 5,61 W / m 2 * k.

Il coefficiente totale della convezione del trasferimento di calore e della radiazione dal muro esterno all'aria circostante:

α 2 \u003d 9.74 + 0,07 * (T ST -T C),

dove t cp è la temperatura della parete esterna, t st \u003d 40 0 \u200b\u200bs,

t B è la temperatura ambiente, T B \u003d 20 0 s,

α 2 \u003d 9.74 + 0,07 * (40 0 C-20 0 S) \u003d 11.14 W / m 2 * a.

In termini di gas, selezioniamo lo spessore della fodera (Tab. 3.1)

liner -

chamota - 125 mm

acciaio - 20 mm

chamot - 1,05 W / m * a

acciaio - 46,5 W / M * a

Troviamo il coefficiente di trasferimento di calore:

Determinare la superficie del muro s st:

S v \u003d π * d * l \u003d 3,14 * 1,6 m * 8 m \u003d 40.2 m 2,

Q n \u003d 2,581 w / (m 2 * k) * 89 0 c * 40.2 m 2 \u003d 9234 W.

La perdita specifica di calore nell'ambiente è determinata dalla formula:

dove w è la massa di umidità, rimossa dal materiale essiccato per 1 s.

q n \u003d 9234 w / 0,061 kg / s \u003d 151377.05 w * c / kg.

2.3. Calcolo del calcolatore durante l'asciugatura dell'aria

La quantità totale di calore C 0 è calcolata dalla formula:

Q 0 \u003d L * (i 1 -i 0)

Q 0 \u003d 2,46 kg / s * (159 kj / kg +3.35 kj / kg) \u003d 399,381kw

Calcoliamo la pressione media della temperatura secondo l'equazione logaritmica:

dove Δt m \u003d t 1 -t 2n

Δt b \u003d t 1 -t 2k

t 1 - La temperatura del vapore di riscaldamento (uguale alla temperatura di saturazione del vapore a una determinata pressione).

Con una pressione di 5,5 atm. T 1 \u003d 154,6 0 S (St 550)

t 2N, T 2K - Temperatura dell'aria nell'ingresso nel calorimetro e in uscita, T 2K \u003d 150 0 s; T 2n \u003d -7.7 0 S.

Δt B \u003d 154.6 0 c + 7.7 0 c \u003d 162.3 0 s,

Δt m \u003d 154.6 0 c-150 0 c \u003d 4.6 0 s,

La superficie del calorimetro di scambio di calore è determinato dall'equazione del trasferimento di calore:

S t \u003d q 0 / k Δt wed,

dove il coefficiente di trasferimento di calore, che per i caloriferi alettati viene utilizzato a seconda della velocità dell'aria di massa ρ * v. Sia ρ * v \u003d 3 kg / m 2 * c; Quindi k \u003d 30 w / m 2 * k.

Troviamo il numero necessario N a. Sezioni di Calrifer:

n k. \u003d s t / s s,

dove s è la superficie dello scambio di calore della sezione.

Prendiamo un Strand Calorifer:

T. K. Il numero effettivo di sezioni viene scelto con la riserva del 15-20%, quindi n a. \u003d 6.23 + 6.23 * 0.15 \u003d 7.2≈8 sezioni.

La velocità di massa dell'aria nel caleriete è calcolata:

dove il consumo di aria di aria assolutamente secca,