Žmogaus kūno šilumos mainai su aplinka. Šilumos puodą.

Į. Bet. Vinogradov.- Saltykov, Nacionalinis universitetas maistas technologija (g.. Kijevas), Į. G.. Fedorovas, Atviras international. universitetas pLĖTRA vyras "Ukraina" (g.. Kijevas), Į. P. Marznce., Filialas Kyivenergo. "ZHILTETERENERGO" (g.. Kijevas)

Rodoma, kad faktinis šilumos nuostolis iš išorinių vandens katilų paviršių Q 5 yra gerokai mažesnis už reguliavimo nuostolius, kuriuos nustatė pagal tvarkaraščius ar lenteles, surinktas garo katilams dideliam veikimui ekstrapoliuojant į mažo terminio ploto katilų produktyvumas. Toks Q 5 sumažėjimas paaiškinamas išorinių paviršių žemesnėje temperatūroje. Taigi, perkeliant DCVR garo katilą prie vandens valymo, atsiranda visų katilo elementų temperatūros režimai, o tai lemia šilumos praradimą į aplinką.

Norėdami nustatyti Q 5, tiesioginiai šilumos srauto q tankio matavimai iš išorinių paviršių katilo, naudojant mažų mažumų šilumos skaitiklius. Šilumos nuostolių pasiskirstymas atskiruose garų ir vandens katilų paviršiuose buvo nevienodas, todėl apskaičiuojant Q 5, vietinės vertės Q buvo matuojamas kiekviename paviršiuje, derinant gradiento metodą, skirtą maksimaliam šiluminiam nuostoliui ir nuskaitymo metodo paieškai, \\ t taip pat naudojant statistinius metodus, kad būtų vidutiniškai patyrę duomenys apie paviršių ir laiką.

Taigi vidurkis vertė Q (W / m 2) kiekvienam išorinio katilo išorinio paviršiaus elementui apskaičiuoti Q 5:

kur QHR yra mažiausia šilumos deginimas dujų į darbo masę, J / M 3; B - Dujų suvartojimas, m 3 / s.

Eksperimentai, kaip taisyklė, katilų gamybos sąlygomis, t.y. Jų našumas skyrėsi nuo nominalios. Todėl atvirkštinė šiluminių nuostolių priklausomybė nuo faktinio katilo šildymo talpos buvo priimta garo katilams.

kur D ir Q 5 yra tikrasis katilo ir šilumos nuostolių pajėgumas iš išorinių paviršių, D H ir q 5 h yra vienodi nominalioms sąlygoms.

Tikrinimui (2), KPG-6,5 katilas buvo eksperimentai, kurių priekinės ir šoninės sienos, išardant plytų aplinką, buvo pakeistos SPGT-450 chamoten pluoštu. Norėdami pakeisti katilo šilumos talpą, dujų srauto greitis buvo pakeistas ir, atitinkamai, vandens temperatūros padidėjimas katiloje, išlaikant vandens suvartojimą. Atsižvelgiant į D pakeitimas, didžiausias įmanoma eksploatavimo sąlygoms katilo, formulės (2) buvo teisinga: perskaičiavimas už jį visai faktiniam D davė beveik tos pačios vertės Q 5 h \u003d 0,185%. CFG-6,5 katilai su tradiciniu bandymo padažu parodė šilumos q 5 h \u003d 0,252%. Su visišku pakaitalu laipioti ant SPGT-450 plokštelės ir kruopščiai sandarikliai tarp jų, galima apskaičiuoti Q 5 sumažėjimą ir dujų suvartojimą 0,10-0,15%. Su masiniu keitimo drėkinimo metu remonto metu, tai gali reikšmingai prisidėti prie energijos ir išteklių taupymo, nes dujų suvartojimo sumažėjimas 0,1% "Zhiltelloener" Kievenergo filialo sistema veda prie dujų santaupų 1300 ms / diena. .

Išvados buvo patvirtintos iš to, kad faktiniai šilumos nuostoliai iš vandens katilų išorinių paviršių kelis kartus mažesnis nei reguliavimo. Taigi, kompaktiškų katilų TDG kūrėjai, Ukrainos Dujų Nacionalinės akademijos instituto darbuotojai, atliekant priėmimo bandymus, matuojamus paviršiaus termometrus vidutinė temperatūra iš išorinių paviršių katilų sienų ir pagal žinomas formules buvo apskaičiuotas iki Q 5. Katilams TVG-4 ir TVG-8, reguliavimo nuostoliai yra 2%, o apskaičiuotas padidintas sumažinant apkrovą nuo nominalios iki minimaliai tinkamai TVG-4 nuo 0,54 iki 1%, už TVG-8 nuo 0,33 iki 0,94% . Todėl 2000 m. Institute rekomendavo šio tipo katilai, skirti vidutinę vertę Q 5 \u003d 0,75%.

Tokios išvados atėjo į KVG katilų, sukurtų Ukrainos Dujų nacionalinės mokslų akademijos institute. Norėdami nustatyti q 5, formulė (1) taip pat buvo naudojamas čia, bet vietoj 2 (CJF) pakeistas QF K, kur F k yra bendras išorinė plotas šilumos izoliacija katilo. Vidutinė Q reikšmė buvo apskaičiuota pagal formulę:

Čia šilumos srauto tankis iš išorinio izoliacijos paviršiaus iki oro q o ir nuo vidinio paviršiaus iki oro q t yra nustatomas nuo formulių:

kur yra bendras šilumos perdavimo koeficientas į aplinką; t 0, t t, t b - išorinio, vidinio paviršiaus ir oro temperatūra; R yra bendras drėkinimo sluoksnių šiluminis atsparumas; R 0 \u003d 1 / A 0.

TTT ir T 0 reikšmes rekomenduojama nustatyti tiesioginiais matavimais arba apskaičiuotu metodu, R - apskaičiuoti priklausomai nuo izoliacinių sluoksnių storio ir šiluminio laidumo, ir 0 - pagal žinomas Cammerler formules butui ir cilindriniai paviršiai.

Apskaičiuojant q 0 ir q T, jų vertės labai skyrėsi, nors stacionarioje katilo veikimui jie yra beveik tokie patys. Priežastis, dėl kurios Qt\u003e q 0 buvo gautas tuo, kad dėl neišvengiamos priverstinio oro cirkuliacijos katilinės kambaryje, faktinės vertės 0 iki 12-15% daugiau apskaičiuotų, kaip parodė tiesiogiai Matavimai Q 0 ir (t 0 - TB ant garo katilo TGMP-314A. Dėl šio skirtumo Q 0 ir QT (3), jis buvo įvestas - matavimo klaidos korekcijos koeficientas ir skaičiavimai Q 0 ir Qt, kuris Rekomenduojama vartoti nuo 0,3-0, 7. Matyt, su tuo pačiu pasitikėjimu abiem vertėmis, būtina juos paimti į pusę.

Apskaitos papildomam šilumos nuostoliui per šiluminius tiltus, įvedamas koeficientas į M \u003d 0,2-0,4.

Be įvedimo K ir km, siūloma padidinti Q 5 iki 10-20%, kad būtų galima už šilumos nuostolius per apatinį (su juo) sunkiai pasiekiamo katilo paviršių, taip pat atsižvelgti į Nuostolių dalis iš išorinių paviršių, kurie grįžta į katilo krosnį ir dujų tiekimą kartu su oru iš katilinės.

Nepaisant didelių skirtumų nustatymo Q 5 V metodo ir rezultatai pasirodė esąs panašus, kuris suteikia pagrindą apibendrinti šiuos rezultatus ir jų naudojimą rengiant reguliavimo dokumentus. Paveiksle parodyta vandens šildymo katilų nominaliam šiluminiam gamybos pajėgumui NIISU-5, NIIS-5X2, TVG-4, TVG-8, KVG-4, KVG-6,5, taip pat COG-4 , KVG-6,5, KVGM -10 ir KVGM-50. Duomenys iš ir yra šiek tiek mažesni už atitinkamus duomenis, tačiau toks skirtumas yra visiškai pateisinamas skirtingais mokslinių tyrimų metodais.

Literatūra

1. Fedorovas Į. G.., Vinogradov.- Saltykov Į. Bet., Marznce. Į. P. Priemonė. \\ T nuostoliai Šiluma nuo. lauko paviršiai vandens šiluma katilai // ECOTECHNOLOGIJOS. \\ T ir. \\ T išteklių taupymas. 1997. № 3. Nuo.. 66-68.

2. Marznce. Į. P., Fedorovas Į. G.. Efektyvumas izoliavimas tvoros vandens šiluma katilai // Prom.. Šilumos inžinerija. 2000. T.. 22, № 2. Nuo.. 78-80.

3. Fedoras I.į Į. G.., Vinogradov.- Saltikov. Į. Bet., Marznce. Į. P. Rippple.i.l. teplotrat. iki dalies ponai vanduo I.yni. tapariumas katilasi.į / Udoht.. Iki., 1998. 16 nuo.. DEP.. į DNTB. UK.- r.i.n.23.03.98, № 142.

4. Fedorovas Į. G.., Pleskonos. Bet. Iki. Planavimas ir. \\ T pardavimai. eksperimentai į foodie. industrija. M..: Maistas. prom.- st., 1980. 240 nuo..

5. Magca.. Ir. \\ T., Golyashevas. Į., Mesaki.. Nuo.. Metodika apibrėžimai. \\ T nuostoliai Šiluma garai katilas į aplinka// Šiluma ir galia. 2001. № 10. Nuo.. 67-70.

6. Zalkind. E.. M.. Medžiagos. \\ T pjaustymas ir. \\ T mokėjimas tvoros garai katilai. M..: Energija, 1972. 184 nuo..

7. Cammererj.s. ERLEUCHTUNGEN ZU DEN VDI - Rechtlinien Fuerwaerme - und Kalteschutz - Brennstoff - Waerme - Kraft.1958. BD.10, № 3. S.119-121.

8. Fedorovas Į. G.., Vinogradov.- Saltykov Į. Bet., Novik. M.. Ir. \\ T. Heatherria. lauko paviršiai katilas Tgmp.-314 Bet // ECOTECHNOLOGIJOS. \\ T ir. \\ T išteklių taupymas. 1999. № 4. Nuo.. 77-79.

Dėl Šilumos vartojimo mažinimas reikia griežtos technologinės įrangos ir šiluminių tinklų šiluminių nuostolių apskaita. Terminiai nuostoliai priklauso nuo įrangos ir vamzdynų tipo, teisingos operacijos ir izoliacijos tipo.

Terminiai nuostoliai (W) apskaičiuojami pagal formulę

Priklausomai nuo įrangos ir vamzdynų tipo, bendras terminis atsparumas yra:

izoliuotam vamzdynui su vienu izoliacijos sluoksniu:

izoliuotam vamzdynui su dviem izoliacijos sluoksniais:

technologiniams aparatams su daugiasluoksnėmis plokščia arba cilindrinėmis sienomis, kurių skersmuo yra didesnis kaip 2 m:

technologiniams įrenginiams su daugiasluoksnėmis plokščia arba cilindrinėmis sienomis, kurių skersmuo yra mažesnis kaip 2 m:

pitel į vidinę vamzdyno ar aparato sieną ir iš išorinio sienos paviršiaus į aplinką, W / (M 2 - K); X tr,?. Menas, XJ yra šiluminis laidumas vamzdyno, izoliacijos, aparato sienos, / gimtoji sienos sluoksnio, w / (m. K); 5 šaukštai. - Aparato sienelės storis, m.

Šilumos perdavimo koeficientą nustatoma pagal formulę

arba empirinę lygtį

Šilumos perdavimas iš vamzdyno sienų arba mašiną į aplinką apibūdina koeficientas A h [w / (m 2 k)], kuris yra nustatomas pagal kriterijus ar empirines lygtis:

pagal kriterijus:

Šilumos perdavimo koeficientai A B ir AH apskaičiuoja kriterijais arba empirinėmis lygtimis. Jei karšto šilumos nešiklis yra karštas vanduo arba kondensacinės poros, tada į\u003e ir n, i.e. 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:

pagal empirines lygtis:

Prietaisų ir vamzdynų šiluminė izoliacija yra pagaminta iš medžiagų su mažu šiluminiu laidumu. Gerai pasirinkta šiluminė izoliacija sumažina šilumos nuostolius į aplinką 70% ar daugiau. Be to, jis padidina šilumos gamyklų našumą, pagerina darbo sąlygas.

Dujotiekio šiluminė izoliacija susideda iš vieno sluoksnio, padengto iš viršaus lakštinio metalo sluoksnio (stogo plienu, aliuminio ir kt.), Sausi plasters nuo cemento tirpalų ir tt, jei naudojate metalo dengimo sluoksnį su šiluminiais atsparumais, tai įmanoma jį pamiršti. Jei dengimo sluoksnis yra gipso, jo šiluminis laidumas šiek tiek skiriasi nuo šiluminio izoliacijos šiluminio laidumo. Tokiu atveju viršelio sluoksnio storis yra, mm: vamzdžiams, kurių skersmuo yra mažesnis nei 100 mm - 10; vamzdžiams, kurių skersmuo yra 100-1000 mm - 15; Vamzdžiai su dideliu skersmeniu - 20.

Šilumos izoliacijos storis ir dengimo sluoksnis neturėtų viršyti maksimalaus storio, priklausomai nuo masės apkrovų ant vamzdyno ir jo bendruosius matmenis. Tab. 23 Rodo garų vamzdynų izoliacijos ribojimo storio vertes, rekomenduojant šilumos izoliacijos projektavimo standartus.

Technologinių įrenginių šiluminė izoliacija Jis gali būti vienas sluoksnis arba daugiasluoksnė. Šiltas praradimas per šiluminį

izoliacija priklauso nuo medžiagos tipo. Vamzdynų šilumos nuostoliai apskaičiuojami 1 ir 100 m vamzdynų ilgio, technologinėje įrangoje - 1 m 2 įrenginio paviršiaus.

Užteršimo sluoksnis ant vamzdynų vidinės sienos sukuria papildomą šiluminę atsparumą šilumos perdavimui į aplinką. Terminiai varža r (m. K / w) Kai juda kai kuriuos aušinimo skysčius turi šias vertes:

Vamzdynuose, kurie maitina technologinius sprendimus į prietaisus ir karšto šilumos nešikliais į šilumokaičius, yra formos dalys, kuriose prarandama srauto šilumos dalis. Vietiniai šviesos nuostoliai (m / m) nustatomi pagal formulę

Vietinių dalių vamzdynų vietinių atsparumo koeficientai turi šias vertes:

Sudarant stalą. 24 Konkrečių šilumos nuostolių apskaičiavimas buvo atliktas plieno besiūlių vamzdynams (slėgiui< 3,93 МПа). При расчете тепловых потерь исходили из следующих данных: тем-

oro pertaculus kambaryje buvo lygus 20 ° C; Jo greitis su laisvu konvekcija yra 0,2 m / s; Garų slėgis - 1x10 5 Pa; Vandens temperatūra - 50 ir 70 ° C; Šilumos izoliacija gaminama viename asbesto laido sluoksnyje, \u003d 0,15 W / (m. K); Šilumos perdavimo koeficientas A "\u003d 15 W / (m 2 - k).

Pavyzdys 1. Steam praradimo specifinių šiluminių nuostolių skaičiavimas.

2 pavyzdys. Specifinių šilumos nuostolių apskaičiavimas su neapibrėžtu vamzdynu.

Sąlygos

Vamzdynas su plieno skersmuo 108 mm. Sąlyginės dalies d y \u003d 100 mm skersmuo. Steam 110 ° C temperatūroje, aplinka 18 ° C. Plieno šiluminis laidumas x \u003d 45 W / (m. K).

Gauti įrodymai rodo, kad šilumos izoliacijos naudojimas sumažina šiluminius nuostolius 1 m vamzdyno ilgio 2,2 karto.

Specifiniai šiluminiai nuostoliai, W / m 2, odos ir veltinio gamyklos technologiniais įrenginiais yra:

3 pavyzdys. Konkrečių šiluminių nuostolių skaičiavimas technologiniuose įrenginiuose.

1. Drum "Giant" yra pagamintas iš maumedžio.

2. Bendrovės "Khirac kinzoku" džiovintuvas.

3. Barcas už dažymą užima. Pagaminta iš nerūdijančio plieno [k \u003d 17,5 W / (M-K)]; Nėra šilumos izoliacijos. Bendras Barcas 1,5 x 1,4 x 1,4 m. Sienų storis 8 st \u003d 4 mm. Proceso temperatūra t \u003d \u003d 90 ° C; Oro seminare / CP \u003d 20 ° C. Oro greitis dirbtuvėje V \u003d 0,2 m / s.

Šilumos perdavimo koeficientas A gali būti apskaičiuojamas taip: a \u003d 9,74 + 0,07. Su / cf \u003d 20 ° C A yra 10-17 W / (m 2. k).

Jei prietaiso aušintuvo paviršius yra atviras, konkretūs šiluminiai nuostoliai iš šio paviršiaus (W / m 2) apskaičiuojami pagal formulę

Pramonės tarnyba "Caprikorn" (Jungtinė Karalystė) siūlo naudoti "Alplas" sistemą, kad sumažintumėte šilumos nuostolius iš atvirų aušinimo skysčių paviršių. Sistema yra pagrįsta tuščiavidurių polipropileno plaukiojančių rutulių naudojimu, beveik visiškai padengiant skysčio paviršių. Eksperimentai parodė, kad vandens temperatūra atviroje bake 90 ° C temperatūroje, šiluminiai nuostoliai, naudojant rutulių sluoksnį sumažėja 69,5%, du sluoksniai - 75,5%.

6 pavyzdys. Konkrečių šiluminių nuostolių skaičiavimas per džiovinimo įrenginio sienas.

Džiovinimo vieneto sienos gali būti pagamintos iš įvairių medžiagų. Apsvarstykite šiuos sienų dizainus:

1. Du sluoksniai tapo 5 st \u003d 3 mm storiu su izoliacija, esančia tarp jų kaip asbesto plokštės 5 ir \u003d 3 cm ir šiluminio laidumo x ir \u003d 0,08 W / (m.).

Temos turinio lentelė "Metabolizmo ir energetikos reguliavimas. Racionali galia. Pagrindinis keitimasis. Kūno temperatūra ir jos reguliavimas".
1. Energijos sąnaudos organizmo pagal darbo sąlygas. Fizinio aktyvumo koeficientas. Darbo skatinimas.
2. Metabolizmo ir energijos reguliavimas. Metabolizmo reguliavimo centras. Moduliatoriai.
3. Gliukozės koncentracija kraujyje. Gliukozės koncentracijos reguliavimo grandinė. Hipoglikemija. Hipoglikeminė koma. Badas.
4. Mityba. Mityba. Baltymų, riebalų ir angliavandenių santykis. Energijos vertė. Kalorijų.
5. Nėščių ir žindančių moterų mityba. Kūdikių dieta. Dienos dietos platinimas. Virškinimo pluoštas.
6. Racionali galia kaip išsaugojimo ir sveikatos skatinimo veiksnys. Sveika gyvensena. Maisto atkūrimo režimas.
7. kūno temperatūra ir jos reguliavimas. Homooterminė. Poikiloterminis. Izotermija. Heteroterminiai organizmai.
8. Normalus kūno temperatūra. Homooterminė branduolys. Poikiloterminis apvalkalas. Patogios temperatūros. Asmens kūno temperatūra.
9. Šilumos gamyba. Pirminė šiluma. Endogeninė termoreguliacija. Antrinė šiluma. Perkančioji termogenezė. Ne kultūros termogenezė.

Yra tokių būdų, kaip atkurti šilumą organizmui Aplinka: radiacija, Šilumos laidumas, konvekcija. \\ T ir. \\ T garavimas.

Radiacija - Tai yra atbaido šiluma į žmogaus kūno paviršiaus aplinką elektromagnetinių bangų infraraudonųjų spindulių diapazone forma (A \u003d 5-20 μm). Kūno išsklaidytos šilumos kiekis spinduliuotėje yra proporcingas spinduliuotės paviršiaus plotai ir odos temperatūros ir aplinkos vidutinių verčių skirtumai. Radiacinės paviršiaus plotas yra bendras tų kūno dalių paviršiaus plotas, kuris liečiasi su oru. Aplinkos temperatūroje 20 ° C temperatūroje ir santykinis oro drėgnumas 40-60%, suaugusiųjų suaugusiems spinduliuotės kūnas apie 40-50% visos šilumos. Šilumos perdavimas spinduliuotėje didėja, kai aplinkos temperatūra sumažėja ir mažėja, kai jis padidinamas. Pastovios aplinkos temperatūros sąlygomis, nuo kūno paviršiaus spinduliuotė didėja didinant odos temperatūrą ir mažėja, kai jis mažėja. Jei vidutinė odos ir aplinkos temperatūra yra suderinta (temperatūros skirtumas tampa nuliui), šilumos grįžta į spinduliuotę tampa neįmanoma. Galima sumažinti kūno šilumos perdavimą spinduliuotei mažinant radiacinės paviršiaus plotą ("kūnas rutulyje"). Jei aplinkos temperatūra viršija vidutinę odos temperatūrą, žmogaus kūną, pripildomi aplinkinių objektų skleidžiamų infraraudonųjų spindulių.

Fig. 13.4. Šilumos perdavimo tipai. Šilumos šilumos į išorinę aplinką šiluma gali būti tradiciškai padalinta į "šlapias" šilumos perdavimą, susijusį su prakaito ir drėgmės išgarinimu nuo odos ir gleivinės, ir dėl "sauso" šilumos perdavimo, kuris nėra susijęs su nuostoliais skystis.

Šilumos laidumas - Atkuriamojo šilumos metodas, turintis vietą, kai kreipkitės į kūno kontaktą su kitais fiziniais kūnais. Šio metodo į aplinką suteikta šilumos suma yra proporcinga vidutinės kontaktinių organų temperatūros, kontaktinių paviršių plotas, terminio kontakto šilumos ir neaktyvaus kūno šilumos laidumas. Sausas oras, riebalinio audinio pasižymi mažu šiluminiu laidumu ir yra šilumos izoliatoriai. Iš audinių, kurių sudėtyje yra daug mažų fiksuoto "burbuliukų" oro tarp pluoštų (pavyzdžiui, vilnoniai audiniai) suteikia žmogaus organizmui sumažinti šilumos sklaidą šilumos laidumo. Šlapias, prisotintas su vandens garų oru, vanduo pasižymi dideliu šiluminiu laidumu. Todėl asmens gyvenamoji vieta didelėje drėgmės terpėje esant žemai temperatūrai lydi organizmo šilumos nuostoliai. Šlapias drabužiai taip pat praranda savo šilumos izoliacines savybes.

Konvekcija. \\ T - kėbulo šilumos perdavimo metodas, atliekamas perduodant šilumą perkeliant oro (vandens) daleles. Dėl šilumos sklaidos, konvekcija reikalauja stiprinti organizmo paviršių su žemesne temperatūra su žemesne temperatūra nei odos temperatūra. Tuo pačiu metu kaitinamas oro sluoksnis su oda, sumažina jo tankį, pakyla ir pakeičiamas šaltesnis ir tankus oras. Sąlygos, kai oro temperatūra yra 20 ° C temperatūroje, ir santykinė drėgmė yra 40-60%, suaugusiojo korpuso į aplinką kūnas šilumos nešiojimo ir konvekcijos apie 25-30% šilumos (pagrindinė konvekcija). Su vis didėjančiu oro srauto greičiu (vėjas, vėdinimas), šilumos perdavimo intensyvumas (priverstinė konvekcija) žymiai didėja.

Organizmo šilumos revoliucija būdas Šilumos laidumas, konvekcija. \\ T ir. \\ T spontaniškas. \\ tcentruotas "Sausas" šilumos perdavimastampa neveiksminga, kai suderinama vidutinė kūno ir aplinkos temperatūra.

Šilumos perdavimas išgarinant - Tai yra šilumos kėbulo kūnas į aplinką dėl prakaito ar drėgmės išgarinimo nuo odos paviršiaus ir drėgmės iš kvėpavimo takų gleivinės ("drėgnas šilumos perdavimas). Asmuo nuolat išleidžiamas odos odos patinimas ("apčiuopiamas" arba geležies, vandens praradimas), kvėpavimo takų gleivinės ("Nepatenkinami" vandens praradimas) yra sudrėkintos (13,4 pav.). Tuo pačiu metu organizmo "apčiuopiamas" vandens praradimas turi didesnį poveikį visam šilumos kiekiui išgaravusi negu "nesvarbu".

Išorinės aplinkos temperatūroje, apie 20 "su drėgmės garavimo yra apie 36 g / h. Kadangi 1 g vandens išgaravimas žmonėms išleidžiamas 0,58 kcal šiluminės energijos, tai nėra sunku apskaičiuoti, kad išgarinant Suaugusiam kūnui, ji suteikia šiose sąlygose į aplinką 20% viso šilumos išsklaidymo. Padidinkite išorinę temperatūrą, fizinį darbą, ilgalaikį buvimą šiluminės izoliacijos drabužiuose sustiprina prakaitavimą ir gali padidėti iki 500-20 g / h . Jei išorinė temperatūra viršija vidutinę odos temperatūrą, tada kūnas negali būti skiriamas išorinei aplinkos šilumos spinduliuotės, konvekcijos ir šilumos perdavimui. Šios sąlygos kūnas pradeda įsisavinti šilumą iš išorės, o vienintelis šilumos sklaidos būdas tampa drėgmės garavimo padidėjimas nuo kūno kūno. Toks garavimas yra įmanomas tol, kol aplinkos oro drėgmė yra mažesnė nei 100%. Su intensyviu prakaitavimu, dideliu drėgnumu ir mažu oro judėjimo greičiu, kai ka Pat Pat, ne sieja išgaruoti, sujungti ir srautą nuo kūno paviršiaus, šilumos perdavimas garavimo tampa mažiau efektyvus.

Keitimasis šiluminė energija tarp organizmo ir aplinkos yra vadinamas Šilumos mainai. Vienas iš šilumos valiutų kursų - kūno temperatūra, kuri priklauso nuo dviejų veiksnių: šilumos formavimas, ty nuo metabolinių procesų intensyvumo organizme ir šilumos poveikis į aplinką.

Gyvūnai, kurių kūno temperatūra skiriasi priklausomai nuo išorinės aplinkos temperatūros, yra vadinamos poikiloterman.arba šalto kraujo. Gyvūnai su nuolatine kūno temperatūra yra vadinama homooterm. \\ t (šiltas kraujas). Temperatūros pastovumaskūnai vadinami isother. miay.. Ji yra teikia nepriklausomybęmainų procesai audiniuose ir organuose nuo temperatūros svyravimųaplinka.

Asmens kūno temperatūra.

Atskirų žmogaus kūno dalių temperatūra yra kitokia. Mažiausia odos temperatūra yra pažymėta prie šepečių ir pėdų, aukščiausia - aškinėje depresijoje, kur ji paprastai nustatoma. Sveikame asmenyjetemperatūra eQUAL 36-37 ° C. Per dieną, mažų keltuvų ir skilimo žmogaus kūno temperatūros yra stebimas pagal kasdienį bioritmą:minimali temperatūra yra pažymėta 2- 4 CH. naktys, maksimalus - 16-19 valandų.

T. empress raumeningas audinys B. poilsio ir darbo būklė gali svyruoti 7 ° C temperatūroje. Vidaus organų temperatūra priklauso nuo nuo keitimo intensyvumo procesai. Intensyviausia mainų procesai tęsiasi kepenyje, kuris yra karščiausias kūno organas: temperatūra kepenų audiniuose yra 38-38,5 ° Nuo. Temperatūra tiesiosios žarnos yra 37-37,5 ° C. Tačiau jis gali skirtis nuo 4-5 ° C diapazone, priklausomai nuo slepiasi masė buvimą, kraujo tekėjimą jos gleivinės ir kitų priežasčių. Runners ant didelio (maratono) atstumai varžybų temperatūros pabaigoje tiesiosios žarnos gali padidėti iki 39-40 ° C.

Gebėjimas išlaikyti temperatūrą pastoviu lygiu užtikrina tarpusavyje susijusių procesų - Šilumos formavimas ir. \\ T Šilumos išleidimas Nuo kūno į išorinę aplinką. Jei šilumos gamyba yra lygi šilumos perdavimui, kūno temperatūra išlieka pastovi. Šilumos formavimo procesas organizme gavo pavadinimą cheminis termostatas, procesas, užtikrinantis šilumos pašalinimą iš kūno, - fizinė termoreguliacija.

Cheminis termoreguliavimas. Šiluminis keitimas organizme yra glaudžiai susijęs su energija. Oksiduojančios organinės medžiagos, išleidžiamos energija. Dalis energijos eina į ATP sintezę. Ši potenciali energija gali būti naudojama organizme savo būsimoje veikloje.Šilumos šaltinis organizme yra visi audiniai. Kraujas, teka per audinį, įkaista.

Aplinkos temperatūros padidėjimas sukelia refleksinį metabolizmo mažinimą, dėl to kūno šilumos susidarymas mažėja. Sumažėjus aplinkos temperatūrai, medžiagų apykaitos procesų intensyvumas didina refleklemaliai ir šilumos gamyba yra sustiprinta. Didesniu laipsniu šilumos gamybos padidėjimas atsiranda dėl raumenų aktyvumo padidėjimo. Priimamos raumenų susitraukimai (tremor) yra pagrindinė šilumos gamybos forma. Šilumos gamybos padidėjimas gali atsirasti raumenų audinyje ir dėl refleksinio metabolinių procesų intensyvumo didėjimo - ne sąjungos raumenų termogenezė.

Fizinė termoreguliacija. Šis procesas atliekamas atkuriant šilumą į išorinę aplinką konvekcijos (šilumos perdavimas), spinduliuotės (šilumos emisijos) ir vandens garavimo.

Konvekcija. \\ T - nedelsiant grąžinti šilumos greta odos subjektų ar terpės dalelių. Šilumos grąžinimas yra intensyvesnis už skirtumą tarp kūno ir aplinkos oro.

Šilumos perdavimas didėja, kai oro judėjimas, pavyzdžiui, su vėju. Šilumos susigrąžinimo intensyvumas labai priklauso nuo aplinkos šiluminio laidumo. Vanduo, šilumos grąžinimas yra greitesnis nei ore. Drabužiai mažina arba netgi nustoja šilumos šalį.

Radiacija - Šilumos atskyrimas nuo kūno atsiranda infraraudonųjų spindulių nuo kūno paviršiaus. Dėl to kūnas praranda didžiąją šilumos dalį. Šilumos kontrolės ir šilumos emisijos intensyvumą daugiausia lemia odos temperatūra. Šilumos perdavimas reguliuoja refleksinį odos laivų liumeną. Didėjant aplinkos temperatūrai, arterioles ir kapiliarai, oda tampa šilta ir raudona. Tai padidina šilumos perdavimo ir šilumos emisijos procesus. Kai oro temperatūra sumažėja, arterizės ir odos kapiliarai yra susiaurinti. Oda tampa šviesiai, sumažėja kraujo kiekis per savo laivus. Tai lemia jo temperatūros sumažėjimą, šilumos perdavimas yra sumažintas, o kūnas palaiko šilumą.

Vandens garavimas Nuo kūno paviršiaus (2 / s drėgmės), taip pat kvėpavimo procese (1 / s drėgmė). Vandens garavimas iš kūno paviršiaus atsiranda, kai pasirenkamas prakaitas. Net su visišku nesant matomo prakaitavimo per odą garuoja per dieną iki 0,5 L. Vandenys - nematomas prakaitavimas. 1 l prakaito garavimas asmenyje, kurio kūno svoris yra 75 kg, gali sumažinti kūno temperatūrą 10 ° C temperatūroje.

Santykinės poilsio būsenoje suaugusiajam į išorinę terpę įterpia 15% šilumą, šilumos atsistatydinimas, apie 66% šilumos kiekio ir 19%, išgarinant vandenį.

Vidutiniškai žmogus praranda per dienąapie 0,8. l prakaitu ir su juo 500 kcal šilumos.

Taip pat žmogaus kvėpavimasjis pabrėžia apie 0,5 litrų vandens.

Esant žemai aplinkos temperatūrai ( 15 ° C ir žemiau) Apie 90% dienos šilumos perdavimo atsiranda dėl šilumos perdavimo ir šilumos emisijos. Esant tokioms sąlygoms, nėra matomo prakaitavimo.

Oro temperatūroje 18-22 ° Su šilumos perdavimu dėl šilumos laidumo ir šilumos emisijos sumažėja, betpadidina nuostoliusorganizmo šiluma išgarinantdrėgmė iš odos paviršiaus. Su dideliu drėgnumu, kai yra sunku vandens garavimas, gali pasireikšti perkaitimaskūnas ir vystymasisterminis hit..

Šviesos pralaidi vandens garai drabužiai apsaugo nuo veiksmingo prakaitavimo irgali būti priežastis Žmogaus organizmas perkaitimo.

Karšta šalys, su ilgomis kampanijomis karšta seminarai Žmogus praranda didelį skaičių skysčiai nuo to laiko. Tuo pačiu metu yra jausmas troškulys, kuris nėra užgesintas vanduo. IT susijęs su kad S. tada prarasta daug mineralinių druskų. Jei pridėkite prie geriamojo vandens druskos, kad jausmas troškulys pRADINGO ir. \\ T Žmonių gerovė pagerės.

Šilumos perdavimo reguliavimo centrai.

Termoreguliacija atliekama refleksyviai. Aplinkos svyravimai yra suvokiami termoreceptorių. Dideliais kiekiais termistoriai yra odoje, esančioje burnos ertmės gleivinėje, viršutinėje kvėpavimo takuose. Nustatytos vidaus organų termorekeptoriai, venai, taip pat kai kuriose centrinės nervų sistemos formacijose.

Odos termistoriai yra labai jautrūs aplinkos temperatūros svyravimams. Jie džiaugiasi didinant terpės temperatūrą 0,007 ° C temperatūroje, o sumažėjimas - 0,012 ° C.

Nervų impulsai, atsirandantys termistoriuose, pagal afferentinių nervų pluoštus ateina į stuburo smegenis. Pasak vykdančių takų, jie pasiekia vizualias klaidas, ir jie eina į hipotalaminį regioną ir didelės smegenų šerdį. Todėl yra šilumos ar šalčio jausmas.

Stuburo užuolaidoje Yra kai kurių temperatūros reguliavimo refleksų centrų. Hipotalamas Tai pagrindinis "Reflex" termoreguliacijos centras. Priekinės hipotalamų departamentai kontroliuoja fizinio termoreguliacijos mechanizmus, t.y. jie yra Šilumos takų centras. Galinės hipotalamų padaliniai kontroliuoja cheminę termoreguliaciją ir yra šilumos gamybos centras.

Priklauso svarbus vaidmuo reglamentuojant kūno temperatūrą smegenų smegenys. Termoreguliacijos centro atsiradimosi nervai yra daugiausia simpatiniai pluoštai.

Dalyvauja šilumos mainų reguliavimo ir hormonų mechanizmas, ypač skydliaukės hormonai ir antinksčių liaukos. Skydliaukės hormonas - tyroxin., didinant medžiagų apykaitą organizme, padidina šilumos gamybą. Šiologino srautas kraujyje didėja, kai yra aušinamas organizmas. Hormonų antinksčių liaukos - adrenalinas - Padidina oksidacinius procesus, taip padidinant šilumos gamybą. Be to, pagal adrenalino įtaką, laivai atsiranda, ypač odos indai, šilumos perdavimas sumažinamas dėl to.

Prisitaikymas prie kūno sumažinti aplinkos temperatūrą. Sumažėjus aplinkos temperatūrai, atsiranda hipotalamo hipotalo sužadinimas. Padidėjusi veikla stimuliuoja hipofizacija , kurio rezultatas yra turotropino ir kortikotropino stiprinimas, didinant skydliaukės ir antinksčių liaukų aktyvumą. Šių liaukų hormonai skatina šilumą.

Šiuo būdu, Aušinant Apsauginiai kūno mechanizmai, didėjantis metabolizmas, šilumos gamyba ir sumažintas šilumos perdavimas.

Termoreguliacijos amžiaus ypatybės. Vaikai pirmųjų gyvenimo metų yra mechanizmų netobulumas. Dėl to, kai aplinkos temperatūra sumažėja žemiau 15 ° C, atsiranda vaikų kūno hipoteka. Per pirmuosius gyvenimo metus yra šilumos šilumos šilumos ir šilumos emisijos šilumos sumažėjimas ir šilumos produkto padidėjimas. Tačiau iki 2 metų vaikai lieka termolabile (kūno temperatūra padidėja po valgio, esant didelei aplinkos temperatūrai). Vaikams nuo 3 iki 10 metų pagerėjo termoreguliacijos mechanizmai, tačiau jų nestabilumas ir toliau bus išlaikytas.

Iš anksto apgaudinėjant ir brendimo metu (brendimas), kai atsiranda didesnis organizmo padidėjimas ir funkcijų neurohumoralinio reguliavimo restruktūrizavimas, tvirtinamas termoreguliacijos mechanizmų nestabilumas.

Senatvėje yra šilumos susidarymas organizme, palyginti su brandžiu amžiumi.

Kūno sukietėjimo problema. Visais gyvenimo laikotarpiais būtina užsakyti kūną. Pagal grūdinimą suprantama, kad kūno tvarumas padidintų išorinės aplinkos neigiamą poveikį ir pirmiausia atvėsinimui. Kietėjimas pasiekiamas naudojant natūralius gamtos veiksnius - saulę, orą ir vandenį. Jie veikia dėl nervų galų ir laivų žmogaus odos, padidina nervų sistemos aktyvumą ir prisidėti prie medžiagų apykaitos procesų stiprinimo. Su pastoviu poveikiu natūralių veiksnių, organizmas yra priklausomybę. Kietėjimas organizmas yra veiksmingas laikantis šių pagrindinių sąlygų: a) sistemingas ir nuolatinis naudojimas natūralių veiksnių; b) laipsniškas ir sistemingas jų poveikio trukmės ir stiprumo padidėjimas (sukietėjimas pradėti naudoti šiltą vandenį, palaipsniui sumažinti jo temperatūrą ir padidinti vandens procedūrų laiką); c) sukietėjimas su kontrastingų dirgiklių naudojimu (šiltu šaltu vandeniu); d) individualus požiūris į sukietėjimą.

Natūralių derliaus nuėmimo veiksnių naudojimas turi būti derinamas su fizine kultūra ir sportu. Na prisideda prie rytinio gimnastikos sukietėjimo šviežioje ore arba kambaryje su atvira langu su privalomu didelės kūno dalies ir vėlesnių vandens apdorojimo dalimi (rinkimas, dušas). Sukietėjimas yra labiausiai prieinamos žmonių gerinimo priemonės.

Šilumos srauto q N per paviršiaus s st sienų džiovintuvo apskaičiuojamas pagal šilumos perdavimo lygtį:

Q N \u003d k * Δt wed * s,

Šilumos perdavimo koeficientas K apskaičiuojamas pagal daugiasluoksnės sienos formulę:

kur Δ ir λ yra atitinkamai įvairių sluoksnių sluoksnių ir šilumos izoliacijos šiluminio laidumo storio ir koeficiento.

Raskite RE vertę:

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.

Šilumos perdavimo koeficientas α iš džiovinimo medžiagos į vidinį sienų paviršių:

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.

Bendras šilumos perdavimo konvekcijos ir spinduliuotės koeficientas nuo išorinės sienos į aplinkinį orą:

α 2 \u003d 9,74 + 0,07 * (t st -t c),

kur t cp yra išorinės sienos temperatūra, t st \u003d 40 0 \u200b\u200bs,

t b yra aplinkos temperatūra, 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 * į.

Kalbant apie dujas, pasirinkome pamušalo storis (3.1)

pamušalas -

chamota - 125 mm

plienas - 20 mm

chamot - 1,05 W / m * į

plienas - 46,5 W / m * į

Mes randame šilumos perdavimo koeficientą:

Nustatykite sienos ST paviršius:

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.

Konkretus šilumos praradimas į aplinką nustatomas pagal formulę:

kur W yra drėgmės masė, pašalinta iš džiovintos medžiagos 1 s.

q N \u003d 9234 W / 0,061 kg / s \u003d 151377,05 W * C / kg.

2.3. Skaičiuoklės skaičiavimas džiovinant orą

Bendras šilumos kiekis C 0 apskaičiuojamas pagal formulę:

Q 0 \u003d l * (i 1-val.)

Q 0 \u003d 2,46 kg / s * (159 kJ / kg +3,35 kJ / kg) \u003d 399,381kw

Apskaičiuojame vidutinį temperatūros slėgį pagal logaritminės lygties:

kur Δt m \u003d t 1 -t 2n

Δt b \u003d t 1 -t 2k

t 1 - šildymo garo temperatūra (lygi garo sodrumo temperatūrai tam tikru slėgiu).

Su 5,5 atm. T 1 \u003d 154,6 0 s (ST 550)

t 2n, t 2k - oro temperatūra prie kalorimetro įleidimo angoje, t 2k \u003d 150 0 s; T 2n \u003d -7.7 0 S.

Δt B \u003d 154,6 0 s + 7,7 0 c \u003d 162,3 0 s,

Δt m \u003d 154,6 0 c-150 0 c \u003d 4.6 0 s,

Šilumos mainų S kalorimetro paviršius nustatomas pagal šilumos perdavimo lygtį:

S T \u003d q 0 / k Δt,

kur šilumos perdavimo koeficientas, kuris už sujungtųjų kaloriforerius naudojamas priklausomai nuo masės oro greičio ρ * v. Leiskite ρ * v \u003d 3 kg / m 2 * c; Tada K \u003d 30 W / m 2 * K.

Raskite reikiamą numerį n. Calrifer skyriai:

n k. \u003d s / s s,

kur s s yra skyriaus šilumos mainų paviršius.

Paimkime Strand Calorifer:

T. K. Tikrasis sekcijų skaičius pasirenkamas 15-20% rezervu, tada n iki. \u003d 6.23 + 6.23 * 0,15 \u003d 7.2≈8 skyriai.

Apskaičiuojamas masinis oro greitis į kaloriete:

kur l - visiškai sauso oro,