Взаємозв’язок теплофізичних параметрів у проєктуванні одягу з активним теплозахистом

Abstract

Мета. Аналіз досвіду проєктування теплозахисного спецодягу для прогнозування параметричних особливостей захисних елементів одягу. Визначення часу захисної дії комплектів теплозахисного одягу з активним тепловим захистом при використанні охолоджуючих елементів, а також оптимізації співвідношень потужності системи охолодження залежно від маси та товщини шарів теплоізоляції при надвисоких теплових впливах о точуючого середовища. Методика дослідження побудована на системному підході, застосовано загальнонаукові методи аналізу та синтезу, узагальнення, порівняння. Методологія досліджень включає теоретичне обґрунтування вибору матеріалів, базується на основних положеннях теорії тепломасопереносу. Результати. Дослідженнями доведено, що пасивний тепловий захист у комплектах спецодягу не дозволяє повною мірою забезпечити захист працівників під час виконання робіт у високотемпературному середовищі, тому потребує застосування систем з активним теплозахистом. Отримано рівняння залежності роботи системи теплозахисту в одязі з автономною системою життєзабезпечення для визначення часу захисної дії комплекту аварійного спецодягу при роботі людини у надвисокому температурному середовищі. Наукова новизна. Науково обґрунтовано припущення щодо реалізації принципу поєднання пасивних і активних способів захисту при створенні ефективних засобів індивідуального захисту від впливу екстремальних температур. Вирішено задачу розподілу температур в пакеті матеріалів в теплозахисному спецодязі з активним теплозахистом на основі теорії тепломасопереносу та виходячи з прийнятих гіпотез, граничних умов та припущень. Наголошено необхідність створення раціональних композитних пакетів шарів матеріалів для проєктуванні різновидів ефективного аварійно-захисного одягу, склад яких потребує застосування існуючих та створення новітніх інноваційних матеріалів. Практична значимість. Проаналізовано матеріали з нових хімічних волокон та їх комбінацій, здатних забезпечити багатоманітність використання різновидів теплозахисного спецодягу з урахуванням умов середовища. Доведено, що принцип багатошаровості одягу потребує класифікації матеріалів для його виготовлення, а також дослідження їх теплозахисних характеристик для подальшого формування у сегментальні композити пакетів з метою прогнозуванні часу захисної дії. Запропоновано застосування наноструктурованого інноваційного текстильного матеріалу із влученням наночастинок срібла в якості білизняного шару при проєктуванні ТЗСО.