Donnerstag, 27 Oktober 2011 19: 57

Formeln und Definitionen

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Im Allgemeinen gibt es eine Quadratwurzelbeziehung zwischen der Dicke d einer statischen Luftschicht und Luftgeschwindigkeit v. Die genaue Funktion hängt von der Größe und Form der Oberfläche ab, aber für den menschlichen Körper ist eine nützliche Näherung:

Ruhende Luft wirkt als isolierende Schicht mit Leitfähigkeit (eine Materialkonstante, unabhängig von der Form des Materials) von 026 W/mK, was einen Wärmeübertragungskoeffizienten hat h (Einheiten von ) (die leitfähige Eigenschaft einer Materialplatte) von:

(Kerslake 1972).

Strahlungswärmestrom () zwischen zwei Oberflächen ist ungefähr proportional zu ihrer Temperaturdifferenz:

woher T ist die durchschnittliche absolute Temperatur (in Kelvin) der beiden Oberflächen, ist der Absorptionskoeffizient und ist die Stefan-Boltzmann-Konstante ( ). Die Menge des Strahlungsaustauschs ist umgekehrt proportional zur Anzahl der Abfangschichten (n):

Kleidungsisolierung () wird durch die folgenden Gleichungen definiert:

woher ist Eigenisolierung, ist eine (angrenzende) Luftdämmung, ist eine vollständige Isolierung, ist die durchschnittliche Hauttemperatur, ist die durchschnittliche Temperatur der äußeren Oberfläche der Kleidung, ist die Lufttemperatur, ist der Trockenwärmestrom (Konvektions- und Strahlungswärme) pro Hautflächeneinheit und ist der Kleidungsflächenfaktor. Dieser Koeffizient wurde in älteren Studien unterschätzt, neuere Studien nähern sich dem Ausdruck an

Häufig I wird in der Einheit ausgedrückt clo; ein clo entspricht .

McCulloughet al. (1985) leiteten eine Regressionsgleichung aus Daten zu einer Mischung von Kleidungsstücken ab, wobei sie die Dicke des Textils (, in mm) und Prozentsatz bedeckter Körperfläche () als Determinanten. Ihre Formel zur Isolierung einzelner Kleidungsstücke () ist:

Der Verdunstungswiderstand R (Einheiten von s/m) kann definiert werden als:

(oder manchmal in )

Für Stoffschichten das Luftäquivalent () ist die Luftdicke, die der Diffusion den gleichen Widerstand entgegensetzt wie der Stoff. Der dazugehörige Dampf und latente Wärme () Ströme sind:

woher D ist der Diffusionskoeffizient (), C die Dampfkonzentration () und die Verdampfungswärme (2430 J/g).

(aus Lotens 1993). bezieht sich auf R durch:

wo:

D ist der Diffusionskoeffizient für Wasserdampf in Luft, .

 

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