МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЯВНОГО ТЕПЛООБМЕНА ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
Теплообмен тела человека, как отмечалось выше, делится на явный и скрытый. В понятие явного теплообмена входят лучистый теплообмен (обозначаемый в дальнейшем буквой R), конвективный теплообмен (С) и теплопроводность. Существует множество методов расчета явного теплообмена. Для определения лучистой и конвективной теплоты Марселль и Хэтч [36] предлагают зависимость
Для расчета теплообмена одетых людей Нельсон, Эйхман, Шелли и Хэтч [36] рекомендуют следующее выражение, представляющее собой в измененном виде зависимость (14.1):
Для значений Ici и Aci составлены таблицы, из которых наиболее известны таблицы ASHRAE (табл. 14.1) и Фангера. Последняя является усовершенствованным, «более европейским» вариантом таблицы ASHRAE.
Из табл. 14.1 видно, что значение Aci Для обнаженного человека равно 1, поскольку в этом случае изоляционная способность одежды не снижает явный теплообмен между телом и окружающей его средой. Однако с увеличением количества одежды значение Ас/ уменьшается.
В сообщениях ASHRAE не указано, по какой формуле нужно вычислять значения а для конвективного и лучистого теплообмена.
В случае лучистого теплообмена значение а можно определять по общеизвестному выражению
Фангер [69] использует для определения теплопроводности через одежду более простое уравнение, а также табл. 14.2.
Теплопроводность через одежду (с наружной поверхности кожи на наружную поверхность одежды) вычисляют по формуле
Применяемая Фангером таблица аналогична табл. 14.1, но значения Id в ней определены для нескольких иных видов одежды и, кроме того, в табл. 14.2 указаны значения, соответствующие отношению между площадями покрытых одеждой и обнаженных поверхностей тела.
Для расчета потерь теплоты путем излучения Фангер использует менее известную формулу закона Стефана — Больцмана:
Подставляя известные значения в выражение (14.15), получаем:
Для расчета потерь теплоты путем конвекции Фангер применяет следующий метод. Потери теплоты путем конвекции с наружной поверхности покрытой части тела равны:
Значение hc, естественно, зависит от параметров воздуха.
Хотя большинство приведенных выше зависимостей имеет общий характер, ранее они использовались достаточно широко. Однако для расчета влияния лучистого теплообмена на теплоощущение в настоящее время применяют другие методы, которые служат основой современного расчета теплоощущения.
