星期四,27十月2011 19:47

案例研究:熱指數:公式和定義

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一、熱應力指數(ITS)

改進的 熱平衡方程 是:

維持熱平衡所需的蒸發量在哪裡,  是太陽能負荷和代謝熱產生 H 用於代替代謝率來解釋外部工作。 一個重要的改進是認識到並非所有的汗水都會蒸發(例如,一些滴水),因此所需的汗水速率與所需的蒸發速率相關:

哪裡 國家安全委員會 是出汗的效率。

在室內使用時,顯熱傳遞計算如下:

對於有太陽能負載的室外條件,  取而代之的是太陽能負荷的津貼(RS ) 經過:

所使用的方程與實驗數據相吻合,並不是嚴格合理的。

最大蒸發熱損失 是:

出汗效率由下式給出:

nsc = 1, 數

nsc = 0.29, 數

熱應力指標 (性病) 以 g/h 為單位:

哪裡  是所需的蒸發率,0.37 換算成 g/h 和國家安全委員會 是出汗效率 (McIntyre 1980)。

二。 所需出汗率

與其他有理指標類似,是由六個基本參數(氣溫()、輻射溫度( ), 相對濕度風速 (v), 服裝絕緣 ( ), 代謝速率 (M) 和外部工作 (W)). 還需要姿勢的有效輻射面積值(坐 = 0.72,站立 = 0.77)。 據此,所需的蒸發量計算如下:

為每個組分提供了方程式(見表 8 和表 9)。 平均皮膚溫度是根據多元線性回歸方程計算的,或者假設值為 36°C。

從所需的蒸發量(E) 和最大蒸發量 (E最大) 和出汗效率 (r), 計算如下:

所需的皮膚濕度 

所需出汗率 

三、 預計 4 小時出汗率 (P4SR)

為獲得 P4SR 指數值由 McIntyre (1980) 總結如下:

If , 增加濕球溫度 .

如果代謝率 M > 63 , 按圖表中指示的量增加濕球溫度(見圖 6)。

如果男士穿好衣服,將濕球溫度提高 .

修改是附加的。

(P4SR) 由圖 6 確定。 P4SR 然後是:

四、 心率

哪裡 M 是代謝率, 是以 °C 和 P 為單位的空氣溫度a 是以 Mb 為單位的蒸氣壓。

Givoni 和 Goldman (1973) 提供了預測熱環境中人員(士兵)心率的方程式。 他們定義了心率指數 (國際衛生條例) 從預測的平衡直腸溫度的修改,

IHR 然後是:

哪裡 M = 代謝率(瓦特), = 機械功(瓦特),clo = 衣服的隔熱性,  = 空氣溫度 = 總代謝和環境熱負荷(瓦特),= 衣服和環境的蒸發冷卻能力(瓦特)。

平衡心率(以每分鐘節拍為單位)然後由下式給出:

國際衛生條例 225

也就是說,對於心率高達每分鐘約 150 次的線性關係(直腸溫度和心率之間)。 為了 IHR >225:

也就是說,心率接近最大值時呈指數關係,其中:

= 平衡心率 (bpm),

65 = 舒適條件下的假定靜息心率 (bpm),t = 時間(以小時為單位)。

五、濕球球溫度指數(WBGT)

濕球球溫度由下式給出:

對於有太陽輻射的條件,以及:

對於沒有太陽輻射的室內條件,其中 TNWB= 自然通風濕球溫度計的溫度,Ta = 空氣溫度,和 Tg = 150 毫米直徑黑球溫度計的溫度。

 

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