Quinta-feira, 27 Outubro 2011 19: 47

Estudo de Caso: Índices de Calor: Fórmulas e Definições

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I. Índice de estresse térmico (ITS)

A melhoria equação de balanço de calor é:

onde é a evaporação necessária para manter o equilíbrio térmico,  é a carga solar e a produção de calor metabólico H é usado em vez da taxa metabólica para contabilizar o trabalho externo. Uma melhoria importante é o reconhecimento de que nem todo suor evapora (por exemplo, algumas gotas), portanto, a taxa de suor necessária está relacionada à taxa de evaporação necessária por:

onde nsc é a eficiência da transpiração.

Usado em ambientes fechados, a transferência de calor sensível é calculada a partir de:

Para condições externas com carga solar,  é substituído e permitido para carga solar (RS ) de:

As equações utilizadas são ajustadas a dados experimentais e não são estritamente racionais.

Máxima perda de calor por evaporação é:

e a eficiência da transpiração é dada por:

mas a

nsc = 1, exceto

e

nsc = 0.29, exceto

O índice de estresse térmico (IST) em g/h é dado por:

onde  é a taxa de evaporação necessária, 0.37 converte em g/h ensc é a eficiência da transpiração (McIntyre 1980).

II. Taxa de suor necessária

Semelhante aos outros índices racionais, é derivado dos seis parâmetros básicos (temperatura do ar (), temperatura radiante ( ), umidade relativa velocidade do ar (v), isolamento de roupas ( ), taxa metabólica (M) e trabalho externo (W)). Valores efetivos de área de radiação para postura (sentado = 0.72, em pé = 0.77) também são necessários. A partir disso, a evaporação necessária é calculada a partir de:

As equações são fornecidas para cada componente (consulte a tabela 8 e a tabela 9). A temperatura média da pele é calculada a partir de uma equação de regressão linear múltipla ou assume-se um valor de 36°C.

Da evaporação necessária (Ereg) e evaporação máxima (Emax) e eficiência da transpiração (r), são calculados:

Umectação necessária da pele 

Taxa de suor necessária 

III. Taxa de suor prevista em 4 horas (P4SR)

Medidas tomadas para obter o P4SR valor do índice são resumidos por McIntyre (1980) da seguinte forma:

If , aumentar a temperatura de bulbo úmido em .

Se a taxa metabólica M > 63 , aumente a temperatura de bulbo úmido no valor indicado na tabela (ver figura 6).

Se os homens estiverem vestidos, aumente a temperatura do bulbo úmido em .

As modificações são aditivas.

O (P4SR) é determinado a partir da figura 6. O P4SR é então:

XNUMX. Frequência cardíaca

onde M é a taxa metabólica, é a temperatura do ar em °C e Pa é a pressão de vapor em Mb.

Givoni e Goldman (1973) fornecem equações para prever a freqüência cardíaca de pessoas (soldados) em ambientes quentes. Eles definem um índice para a frequência cardíaca (RSI) de uma modificação da temperatura retal de equilíbrio prevista,

IHR é então:

onde M = taxa metabólica (watts), = trabalho mecânico (watts), clo = isolamento térmico da roupa,  = temperatura do ar = carga total de calor metabólico e ambiental (watts), = capacidade de resfriamento evaporativo para roupas e ambiente (watts).

A frequência cardíaca de equilíbrio (em batimentos por minuto) é então dado por:

para RSI 225

isto é, uma relação linear (entre a temperatura retal e a frequência cardíaca) para frequências cardíacas de até cerca de 150 batimentos por minuto. Para IHR > 225:

ou seja, uma relação exponencial à medida que a frequência cardíaca se aproxima do máximo, onde:

= frequência cardíaca de equilíbrio (bpm),

65 = frequência cardíaca de repouso assumida em condições confortáveis ​​(bpm) e t = tempo em horas.

V. Índice de temperatura do bulbo úmido (WBGT)

A temperatura de globo de bulbo úmido é dada por:

para condições com radiação solar, e:

para condições internas sem radiação solar, onde TNWB= temperatura de um termômetro de bulbo úmido naturalmente ventilado, Ta = temperatura do ar, e Tg = temperatura de um termômetro de globo negro de 150 mm de diâmetro.

 

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