Rok 2021
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Rok 2021 by Author "Hes Luboš, prof. Ing. DrSc. Skolitel : 55146"
Now showing 1 - 1 of 1
Results Per Page
Sort Options
- ItemModelování tepelného odporu a další parametry komfortu ponožek ve vlhkém stavuMansoor, Tariq; ; Hes Luboš, prof. Ing. DrSc. Skolitel : 55146Lidská noha může v horkém prostředí za hodinu vytvořit 30 gramů, někdy dokonce až 50 gramů potu. Průměrná produkce potu při intenzivním cvičení v chladu činí kolem 10 g/h na nohu. Intenzita pocení může dosáhnout až 30 g /h na nohu při velmi vysokých úrovní cvičení, zatímco během běžných pracovních aktivit bude produkce potu ležet mezi 3-6 g/h [3][4]. Tepelný odpor vlhkých textilií se podstatně snižuje díky mnohokrát vyšší tepelné vodivosti absorbované vody ve srovnání s tepelnou vodivostí vzduchu. Zachování vysokého tepelného odporu ponožek je důležité pro osoby pracující ve vlhkých podmínkách, aby byli chráněni před zákopy a problémy s podchlazením. Predikce tepelného odporu je také velmi důležitá při vývoj různých ochranných a sportovních textilií.Ke zkoumání vlivu obsahu vlhkosti ponožkových textilií na jejich tepelný odpor byl v této práci sestaven matematický (algebraický) model a vypočtené výsledky byly v dobré shodě s výsledky experimentálními. Výsledky ukazují, že zvyšující se obsah vlhkosti ve studovaných textiliích vedl k podstatnému snížení jejich tepelného odporu. Ve zmíněném matematickém modelu, ale při proměřování tepelného modelu vzorků byly nově respektovány (realizovány) konkrétní podmínky užívaní ponožek v praxi, tj. kromě vlivu vlhkosti bylo pří výpočtech i měření simulováno prodloužení ponožek při jejich nošení. Obecně, jakékoli úrovně absorbovaná v textiliích významně ovlivňuje všechny parametry jejich termo-fyziologického komfortu. Proto byly hladké ponožkové úplety s různým složením vláken navlhčeny na maximální úroveň a postupně vysoušeny na požadovaný obsah vlhkosti. Takto připravené vzorky ponožek byly poté proměřovány přístrojem Alambeta (pro zjištění jejich tepelného odporu a tepelné jímavosti), dále byl použit i přístroj Permetest typu Skin model (pro stanovení relativní propustnosti vzorků pro vodní páru) a na zahraničním pracovišti byl k relativně novým měřením použit Horizontální deskovým analyzátorem tření (pro zjištění součinitele tření ponožkových textilií ve vlhkém stavu). Kromě toho byly tepelné odpory nezavlhčených vzorků ponožek pro možnost porovnání výsledků měřeny i na jiných tzv. Skin modelech s různou geometrií. Jedním z nich byl tepelný model lidské nohy. Výsledky z tohoto modelu velmi dobře korelují s výsledky získaných pomocí malého Skin modelu Permetest. Pro predikci tepelného odporu vlhké textilie byly původním způsobem modifikovány tři různé již existující matematické modely pro suché textilie. Tyto modely sestavené pro predikci tepelného odporu ponožkových textilií jsou nově založeny na kombinovaném účinku skutečného koeficientu objemového zaplnění a tepelné vodivosti tzv. vlhkého vlákenného polymeru namísto polymeru suchého. Hodnoty objemové porozity textilií, nezbytné ke konstrukci uvedených tepelných modelů, byly zjištěny semi-empirickým postupem a také pomocí tzv. mikro-tomografie. Výsledky obou postupů způsobů jsou pro všechny ponožkové textilie na 95% úrovni spolehlivosti prakticky shodné. Algebraické modely, sestavené na základě výše uvedených postupů a modifikací umožňují stanovení a predikci tepelných odporů všech zkoumaných ponožkových textilií při relativně rozsáhlém stupni zavlhčení s významně vysokým součinitelem korelace. Vedle tepelných odporů, byl v této práci také poprvé experimentálné studován vliv vlhkosti na tepelnou jímavost ponožkových textilií. Tento parametr roste se zvyšováním obsahu vlhkosti v materiálech, v našem případě plošných textiliích a postupně může charakterizovat suchý, teplý chladný a mokrý tepelně - kontaktní vjem. Výsledky této studie ukazují, že hodnoty tepelné jímavosti zkoumaných nezavlhčených suchých tkanin se pohybují od 80 do 180 [Ws1/2m-2K-1]. Ve vlhké textilií je vzduch o nízké tepelné vodivosti částečně nahrazen vodou o cca 25 x vyšší tepelné vodivosti a vysoké tepelné kapacitě, takže výsledná tepelná vodivost vlhké textilie podstatně vzroste.