Аннотация
Показано, что одна из основных стратегий поддержания комфортной температуры живых тканей головы человека в условиях пониженных температур связана с использованием утеплённых головных уборов. Установлено, что существующие методы оценки и прогнозирования качества этих изделий не всегда позволяют решать поставленную задачу с требуемой точностью, что делает актуальной задачу их дальнейшего развития. Предложено использовать для проведения оценки и прогнозирования качества комплексные численные модели процессов в системе «голова — утеплённый головной убор — среда».
Составлена комплексная численная модель тепловых процессов в этой системе, которая позволяет проводить численные расчеты нестационарного теплообмена в этой системе с учётом пассивной и активной терморегуляции, характеристик пакета текстильных материалов утеплённого головного убора. В процессе её разработки решена важная прикладная задача адекватного моделирования кровеносного русла в голове человека для обеспечения верифицируемости результатов решений.
На основе разработанной комплексной модели проведены расчёты динамики температурного поля живых тканей головы человека в условиях пониженных температур. В результате установлены различия в характере распределения температурного поля при использовании утепляющего головного убора и без него.
Библиографические ссылки
Healthy human brains are hotter than previously thought. URL: https://www.ukri.org/news/healthy-human-brains-are-hotter-than-previously-thought/#
Yan W., Pangestu O.D. A modified human head model for the study of impact head injury. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2011. Vol. 14. No. 12. P. 1049–1057. DOI: https://www.doi.org/10.1080/10255842.2010.506435
Arens E., Zhang H., Huizenga C. Partial- and whole-body thermal sensation and comfort — Part I: Uniform environ-mental conditions. Journal of Thermal Bi-ology, 2006. Vol. 31(1). P. 53–59. DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.jtherbio.2005.11.028
Bogerd C. P. et al. A review on ergonomics of headgear: Thermal effects. International Journal of Industrial Ergonomics, 2015. Vol. 45. P. 12 DOI: https://www.doi.org/10.1016/j.ergon.2014.10.004
Li G., Li L., Cai Q., Motorcycle helmet use in Southern China: an observa-tional study. Traffic Injury Prevention, 2008. Vol. 9. P. 125–128. DOI: https://www.doi.org/10.1080/15389580801895152
Sheffield-Moore M. et al. Thermoregulatory responses to cycling with and without a helmet. JournalMedicine and Sci-ence in Sports and Exercise, 1997. Vol. 29. P. 755–761. DOI: https://www.doi.org/10.1097/00005768-199706000-00004
Shin-ichi T. et al. Evaluation of thermal comfort using combined multi-node thermoregulation (65MN) and radiation models and computational fluid dynamics (CFD). Energy and Buildings, 2002. Vol. 34. P. 637–646. DOI: https://www.doi.org/10.1016/S0378-7788(02)00014-2
Fiala D., Lomas K. J., Stohrer M. Computer prediction of human thermoregulatory and temperature responses to a wide range of environmental conditions. International Journal of Biometeorology, 2001. Vol. 45. P. 143–159. DOI: https://www.doi.org/10.1007/s004840100099
Абрамов А. В., Родичева М. В., Шустов Ю. С. Численные методы в оценке и прогнозировании качества теплозащитной одежды. М.: ООО "Научно-издательский центр Инфра-М", 2023. 217 с. DOI: 10.12737/1891956
Imtiaz N., Siam T. Analysis of Blood Flow in Human Brain Vessels for Newtonian and Non-Newtonian Blood Properties. CFD Letters, 2023, Vol. 15(9). P. 45–55. DOI: https://www.doi.org/10.37934/cfdl.15.9.4555

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Copyright (c) 2024 Industrial processes and technologies