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Formule e definizioni

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In generale esiste una relazione di radice quadrata tra lo spessore d di uno strato d'aria statico e velocità dell'aria v. La funzione esatta dipende dalle dimensioni e dalla forma della superficie, ma per il corpo umano un'approssimazione utile è:

L'aria calma funge da strato isolante con una conduttività (una costante del materiale, indipendentemente dalla forma del materiale) di 026 W/mK, che ha un coefficiente di scambio termico h (unità di ) (la proprietà conduttiva di una lastra di materiale) di:

(Kerslake 1972).

Flusso di calore radiante () tra due superfici è approssimativamente proporzionale alla loro differenza di temperatura:

where T è la temperatura assoluta media (in Kelvin) delle due superfici, è il coefficiente di assorbimento e è la costante di Stefan-Boltzmann ( ). La quantità di scambio di radiazioni è inversamente proporzionale al numero di strati intercettanti (n):

Isolamento dell'abbigliamento () è definito dalle seguenti equazioni:

where è isolamento intrinseco, è (adiacente) l'isolamento dell'aria, è isolamento totale, è la temperatura media della pelle, è la temperatura media della superficie esterna dell'indumento, è la temperatura dell'aria, è il flusso di calore secco (calore convettivo e radiante) per unità di superficie cutanea e è il fattore dell'area di abbigliamento. Questo coefficiente è stato sottovalutato negli studi precedenti, ma studi più recenti convergono verso l'espressione

Spesso I è espresso nell'unità clo; uno clo è uguale .

McCullough et al. (1985) hanno dedotto un'equazione di regressione dai dati su un mix di completi di abbigliamento, utilizzando lo spessore del tessuto (, in mm) e percentuale di superficie corporea coperta () come determinanti. La loro formula per l'isolamento di singoli capi di abbigliamento () è:

La resistenza evaporativa R (unità di s/m) può essere definito come:

(o talvolta in )

Per gli strati di tessuto, l'equivalente in aria () è lo spessore dell'aria che fornisce la stessa resistenza alla diffusione del tessuto. Il vapore associato e calore latente () i flussi sono:

where D è il coefficiente di diffusione (), C la concentrazione di vapore () e il calore di evaporazione (2430 J/g).

(da Lotens 1993). è relazionato a R di:

dove:

D è il coefficiente di diffusione del vapore acqueo nell'aria, .

 

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