- •Методическое указание
- •Методическое указание
- •Указания о подготовке к лабораторной работе
- •Основные теоретические положения
- •Терморегуляция человека
- •Тепловой баланс организма человека
- •Теплопродуктивность организма
- •Влияние параметров окружающей среды на теплообмен организма.
- •Влияние параметров микроклимата
- •3.5.1 Перегревание организма
- •3.5.2. Охлаждение организма
- •Нормирование параметров микроклимата
- •Методика измерения параметров микроклимата
- •Температура воздуха
- •Измерение влажности
- •Скорость движения воздуха
- •Способы обеспечения нормальных метеорологических условий труда
- •Описание лабораторной установки
- •Методика и результаты исследований
- •Задание для эксперимента
- •Методика исследования
- •Обработка результатов измерений
- •Содержание отчета
- •Вопросы для самопроверки
- •Оглавление
Способы обеспечения нормальных метеорологических условий труда
Нормальные микроклиматические условия могут быть обеспечены следующими способами:
- изменение технологического процесса с исключением или уменьшением тепловыделений (замена ковки штамповкой, применение индукционного нагрева металлов и др.);
- теплоизоляция нагретых поверхностей;
- экранирование нагретых поверхностей с применением отражающих или поглощающих тепло материалов;
вентиляция помещений и рабочих мест.
При значительных избытках явного тепла его удаление осуществляется за счет аэрации. На ограниченных пространствах (например, пульты управления) создание благоприятных микроклиматических условий достигается кондиционированием подаваемого воздуха, воздушным душированием и др. мероприятиями.
Эффективным средством, способствующим увеличению теплоотдачи как при действии высоких температур, так и лучистого тепла, является увеличение скорости движения воздуха (до 6 м/с с его увлажнением).
В предупреждении перегреваний организма важное значение имеет питьевой режим. Рабочие ”горячих” цехов должны обеспечиваться газированной, подсоленной (0,5% p-p ) водой с температурой 6-8 из расчета 4-5л в смену на человека.
Описание лабораторной установки
Лабораторная установка состоит из двух частей: из лабораторного стенда (рис.4.1) и измерительных приборов – психрометра и анемометра (рис.3.1-3.2).
На лабораторном стенде (рис.4.1) нанесена принципиальная схема для исследования теплообмена человека с окружающей средой. Установка 1 представляет собой кондиционер, состоящий из вентилятора, увлажнителя и теплообменника.
Рис. 4.1. Схема лабораторного стенда.
Воздух с заданными параметрами через диффузор 2 подается в рабочую зону. Отдача тепла организмом или поглощение его от окружающей среды регистрируется прибором 3. При отдаче тепла стрелка прибора отклоняется в сторону (-). При поглощении тепла в сторону (+). Шкала прибора отградуирована в кДж/мин.
Параметры воздушной среды изменяются переключателями: П и П – температура воздуха, П – относительная влажность и П – скорость движения воздуха. Переключатель П предназначен для задания программы. Кнопки К , К , К , К и К предназначены для включения соответствующих переключателей.
Методика и результаты исследований
Задание для эксперимента
Измерить скорость движения воздуха и определить его относительную влажность.
Исследовать зависимость теплообмен человека от температуры окружающей среды, скорости движения воздуха и его относительной влажности.
Методика исследования
При измерении относительной влажности воздуха “мокрый” термометр психрометра (см.рис.3.1), обернутый батистом 3, смочить водой при помощи пипетки. Завести механизм вентилятора психрометра, повернув его ручку 4 на полных 3-4 оборота. После 3-4 минут работы протяжного механизма психрометра снять показания сухого и “мокрого” термометров и результаты записать в табл.5.1. Определяют относительную влажность воздуха по номограмме (см.раздел 5.3).
Таблица 5.1
Температура и относительная влажность воздуха
Измерить |
Определить |
|
Показания термометров, |
Относительная влажность воздуха, , % |
|
Сухого, |
Мокрого, |
|
|
|
|
Замер скорости воздуха в проеме окна производится анемометром (рис.3.2). Выключают анемометр при помощи арретира 5, снимают начальное показание анемометра (на циферблате последнего размещены стрелки, по которым берут отсчеты единиц, десятков, сотен и тысяч оборотов) и заносят в табл.5.2 (графа П ).
Таблица 5.2
Скорость движения воздуха в проеме
Измерить |
Вычислить |
Определить |
Вычислить |
||
Показания анемометра, число оборотов |
Продолжительность измерения, , сек. |
Число оборотов в сек. |
Скорость воздуха в проеме , м/с |
Объем воздуха, поступающего в помещение , м /с |
|
До измерения,
|
После измерения,
|
||||
|
|
|
|
|
|
Замер скорости воздуха сначала производят чашечным анемометром. Если скорость мала (см.3.7), то применяют крыльчатый анемометр.
Подносят анемометр к проему, устанавливают ось анемометра перпендикулярно (чашечный) или параллельно (крыльчатый) направлению движения струи, одновременно включают арретир и секундомер и в течение 100 секунд равномерно обводят анемометр по сечению проема (рис.3.2б). После истечения 100с выключают анемометр арретиром 5 и его показания заносят в табл5.2(графа ).
Определяют скорость движения воздуха по графику (для данного вида анемометра см.раздел 5.3).
При исследовании зависимости теплообмена человека конвекцией и теплоизлучением от температуры окружающей среды подготовить табл.5.3 и внести положение переключателя П в соответствии с параметром А.
Переключателем П (табл.5.3) изменяется температура окружающей среды.
Таблица 5.3
Зависимость теплообмена человека конвекцией и теплооблучением от температуры окружающей среды при П =………………..
№№ п.п. |
Заданно |
Измерить |
|
Позиция переключателя П |
Температура,
|
Отдача или поглощение тепла организмом, кДж/мин |
|
1. |
П - 1 |
0,0 |
|
2. |
П - 2 |
10,0 |
|
3. |
П - 3 |
20,0 |
|
4. |
П - 4 |
30,0 |
|
5. |
П - 5 |
35,0 |
|
6. |
П - 6 |
37,0 |
|
7. |
П - 7 |
40,0 |
|
8. |
П - 8 |
42,5 |
|
9. |
П - 9 |
45,0 |
|
Поставить П в заданную позицию. Переключатель П поставить в позицию 1, нажать на К , снять показания прибора 3 и записать в табл.5.3 под порядковым номером 1. затем П поставить в положение 2 и таким же способом произвести измерение. Для остальных позиций П измерения производятся аналогичным методом.
Для исследования теплообмена за счет конвекции в зависимости от скорости движения воздуха построить табл.5.4 и внести позицию П (параметр А).
Переключателем П (табл.5.4) изменяется скорость движения воздуха.
Таблица 5.4
Теплообмен за счет конвекции в зависимости от скорости движения воздуха при П =………….
№№ п.п. |
Заданно |
Измерить |
|
Позиция переключателя П |
Скорость движения воздуха, , м/с |
Отдача тепла организмом, , кДж/мин |
|
1. |
П - 1 |
0,0 |
|
2. |
П - 2 |
1,0 |
|
3. |
П -3 |
2,0 |
|
4. |
П - 4 |
4,0 |
|
5. |
П - 5 |
6,0 |
|
6. |
П - 6 |
8,0 |
|
7. |
П - 7 |
10,0 |
|
Поставить П в заданную позицию – в позицию 3. П - в позицию 3.
Переключить П - в положение 1, нажать на К , снять показания прибора и записать в таблицу 5.4 порядковый номер 1. Затем П поставить в позицию 2 и снова таким же способом произвести измерение. Для остальных позиций переключателя П измерение производится аналогичным методом.
При исследовании теплообмена за счет потоиспарения в зависимости от скорости движения воздуха подготовить табл.5.5 и внести положение П , заданное параметром А.
Переключателем П (табл.5.5) изменяется скорость движения воздуха.
Таблица 5.5
Теплообмен за счет испарения пота от скорости воздуха при П =………
№№ п.п. |
Заданно |
Измерить |
|
Позиция переключателя П |
Скорость движения воздуха, , м/с |
Отдача тепла организмом, , кДж/мин |
|
1. |
П - 1 |
0,0 |
|
2. |
П - 2 |
1,0 |
|
3. |
П -3 |
2,0 |
|
4. |
П - 4 |
4,0 |
|
5. |
П - 5 |
6,0 |
|
6. |
П - 6 |
8,0 |
|
7. |
П - 7 |
10,0 |
|
Поставить П в заданную позицию, П - в позицию 3.
Переключатель П - в положение 1, нажать на К , снять показания прибора и записать их в табл.5.5 (порядковый номер 1). Затем П поставить в позицию 2 и снова, таким же способом, произвести измерение. Для остальных позиций П измерения произвести аналогичным методом.
Для исследования зависимости теплообмена человека за счет испарения пота от температуры окружающее среды подготовить табл.5.6 и внести положение П , заданное параметром А.
Переключателем П (табл.5.6) изменяется температура окружающей среды.
Таблица 5.6
Теплообмен за счет испарения пота от температуры окружающей среды при П =…….
№№ п.п. |
Заданно |
Измерить |
|
Позиция переключателя П |
Температура окружающей среды, ,
|
Отдача тепла организмом, , кДж/мин |
|
1. |
П - 1 |
0,0 |
|
2. |
П - 2 |
15,0 |
|
3. |
П -3 |
30,0 |
|
4. |
П - 4 |
40,0 |
|
5. |
П - 5 |
45,0 |
|
Поставить П в заданную позицию, П - в позицию 1.
Переключатель П - в позицию 1, нажать на К , снять показания прибора и записать в табл.5.6. Затем П поставить в позицию 2 и снова, таким же способом, произвести измерение. Для остальных позиций П измерение произвести аналогичным методом.
При исследовании зависимости теплообмена человека за счет испарения пота от относительной влажности воздуха подготовить табл.5.7 и внести позицию П , Заданную параметром А.
Переключателем П (табл.5.7) изменяется относительная влажность воздуха.
Таблица 5.7
Теплообмен за счет испарения пота в зависимости от относительной влажности воздуха при П =……..
№№ п.п. |
Заданно |
Измерить |
|
Позиция переключателя П |
Относительная влажность воздуха, , % |
Отдача тепла организмом, , кДж/мин |
|
1. |
П - 1 |
0,0 |
|
2. |
П - 2 |
20,0 |
|
3. |
П -3 |
40,0 |
|
4. |
П - 4 |
60,0 |
|
5. |
П - 5 |
80,0 |
|
6. |
П - 6 |
90,0 |
|
7. |
П - 7 |
95,0 |
|
8. |
П - 8 |
100,0 |
|
Поставить П в заданную позицию, П - в позицию 3.
Переключатель П - в позицию 1, нажать на кнопку К , снять показания прибора и записать их в табл.5.7. Затем П поставить в положение 2 и снова, таким же способом, произвести измерение. Для остальных позиций П измерение произвести аналогичным методом.