Биомеханика тепловых воздействий

Вследствие постоянной разницы температур тела и ОС, меду этими двумя средами возникает конвективный тепловой обмен. Организм имеет природные инструменты обеспечения динамического теплового баланса, обеспечивая равенство между теплом, выделяющейся в организме(??выд) [51] , в том числе и на СН, и тепловой энергией, отдаваемой в окружающую среду (ОС) (Qom). Выделение теплоты в организме происходит за счет энергии метаболических процессов и характеризуется удельной теплопродукцией - количеством теплоты, выделяемой единицей массы, тела за 1 с.Конкретные табличные данные в нашей работе не показаны, потому что их можно получить из справочной литературы.

Тепловое воздействие на организм человека могут оказывать внешняя среда и процессы, протекающие в самом организме.

Они имеют разную биомеханику и свои специфические законы, Но есть твердая, экспериментально подтвержденная уверенность о не совпадении законов работы ТЭХКЧ с общими постулатами промышленной теплотехники.

Неспособность науки объяснить тепловые процессы в организме с позиций биомеханики тепловых воздействий привела к широкомасштабной эмпирической эпидемии в математическом моделировании физиологических, не говоря о молекулярных процессах. Передача теплоты в окружающую среду осуществляется за счет процессов теплообмена, показанных в последующих подразделах, в рамках все той же эмпирики.

Законы теплового излучения

Живые материальные биологические объекты имеют свои законы, в корне отличающиеся от общих законов термодинамики. Однако, ученые и исследователи, из-за отсутствия четких ориентиров, иногда вынуждены использовать отдельные постулаты по методу обратного моделирования.

Биомеханика теплообмена за счет теплопроводности

Теплопроводность - процесс передачи теплоты от более нагретых частей системы к менее нагретым, происходящий без переноса массы вещества и без излучения электромагнитных волн. Теплопроводность обусловлена тем, что частицы вещества, обладающие большей кинетической энергией, передают ее менее быстрым частицам. Передача теплоты путем теплопроводности может происходить между любыми телами при непосредственном контакте или через промежуточную среду (кроме вакуума).

Передачу теплоты путем теплопроводности в однородной среде описывают законом Фурье[51].

Тепловой поток (Р), переносимый через поверхность S, перпендикулярно направлению оси X, вдоль которой убывает температура, пропорционален площади этой поверхности и градиенту температуры

При расчете теплообмена между телом и окружающей средой, осуществляемого путем теплопроводности через одежду, величины, входящие в это уравнение физические величины, имеют следующее содержание: S, м2 - площадь поверхности одежды; АТ, К - разность температур между внутренней и внешней сторонами одежды; АХ, м - толщина одежды; - коэффициент теплопроводности материала одеж- ды.Значения коэффициента теплопроводности для некоторых веществ приведены в Таблице 5. Отметим, что коэффициент теплопроводности воздуха сравнительно мал, поэтому потери тепла через воздух невелики. У воды он превышает его более чем в 20 раз[51].

В живом организме ткани имеют различную теплопроводность, и это различие весьма существенно для поддержания теплового режима организма. Значительная теплопроводность мышечной ткани, в которой находится много кровеносных сосудов, позволяет быстро переносить тепло от внутренних органов к внешним элементам, предохраняя их от перегрева. Напротив, при низких температурах внешней среды слой жировой ткани препятствует быстрой утечке тепла. Аналогичную роль играет волосяной покров и воздушная прослойка между волосами.

Коэффициенты теплопроводности разных видов веществ

Таблица 5

ПП

СйуЦЕЕПеННЬК

ващества

Коэффициент теплопровода 04, (Вт м )

Неодушевлен

вещества

К-Т 04,

теплопровод (Вт м ilc)

1

2

3

4

5

1

В ода крови

0,585

Сухой воздух

0,024

2.

Жировая клетчатка (жмт)

0,17-0,21

Шерсть сухая

0,025

3.

Эпидермис человека

0,25

Глицерин

0,286

4.

Мышечная ткань

0,58

Парафин

0,127

5.

Кости черепа

0,38

Спирт:

этил./метипов.

0,189 Д;223

6.

Серое в-во ГМ,

СПИН.МОЗГа , сегм. теплового ядра

0,56

Бумага

0,006

7.

Кровь

0,70

Вага хлопок

0,003

8.

КОЖНЫЙ ПОКрОВ mirfmax кровотоках

0,314/1,456

Лед(-5°С)

0,22

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >