Zastosowanie dwurównaniowego modelu transportu ciepła w skórze do oceny charakterystyk cieplnych ubrań ochronnych

• Autorzy: Łapka P. , Furmański P.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2017.2.13

Warianty tytułu

EN

Application of a biequational bioheat transfer model in the skin for assessment of thermal characteristics of protective garments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono zaawansowany model matematyczny i numeryczny transportu energii przez ubrania ochronne oraz przez wierzchnie warstwy tkanki. Model uwzględniał przekazywanie ciepła przez przewodzenie oraz promieniowanie w porowatych warstwach tekstylnych o spektralnych właściwościach optycznych oraz szczelinach powietrznych, któremu towarzyszył transport dyfuzyjny wilgoci przez pory i przestrzenie powietrzne oraz procesy sorpcji i desorpcji ciekłej wody przez włókna tkaniny. Z kolei w skórze i mięśniach zasymulowano nierównowagowy transport ciepła pomiędzy tkanką i krwią tętniczą za pomocą modelu dwurównaniowego oraz zmienną prędkość perfuzji krwi. Otrzymane wyniki posłużyły do oceny wpływu wielkości strumienia ciepła oraz czasu ekspozycji na stopień oparzenia skóry oraz właściwości ochronne ubrań.

EN

Energy transfer in protective clothing and in superficial skin tissue was math. and numerically modeled assuming assuming heat conduction and non-gray thermal radiation in the porous textile layers and air gaps accompanied by water vapor diffusion in pores and air spaces as well as sorption and desorption of liq. water from fabric fibers. Non-equil. heat transfer between the tissue and arterial blood as well as variable blood perfusion rate were simulated in the skin and muscle applying two-equation bioheat transfer model. The results were used to access influence of the heat flux changes and exposition time on degree of skin burns and protective performance of garments.

Słowa kluczowe

PL

ubranie ochronne; wielowarstwowe systemy ochronne; model transportu ciepła

EN

protective garments; moisture transfer property; bioheat transfer model

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 96, nr 2
• Strony: 343--347
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., wykr.

Twórcy

autor

Łapka P.

• Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Furmański P.

• Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] P. Chitrphiromsri, A.V. Kuznetsov, Heat Mass Transfer 2005, 41, 206.
• [2] G. Song, P. Chitrphiromsri, D. Ding, Int. J. Occup. Saf. Ergon. 2008, 14, 89.
• [3] A. Ghazy, D.J. Bergstrom, Numer. Heat Tr. A-Appl. 2012, 61, 569.
• [4] Y. Hu, D. Huang, Z. Qi, S. He, H. Yang, H. Zhang, Heat Mass Transfer 2013, 49, 567.
• [5] P. Łapka, P. Furmański, T.S. Wiśniewski, J. Phys. Conf. Ser. 2016, 676, 012014.
• [6] P. Łapka, P. Furmański, T.S. Wiśniewski, Mat. Międzynarodowej Konf. "Numerical Heat Transfer 2015 - Eurotherm Seminar No. 109", Gliwice- Warsaw, 27-30 września 2015 r., 69.
• [7] P. Łapka, P. Furmański, T.S. Wiśniewski, Procedis Eng. 2016, 157, 72.
• [8] M. Jaworski, S. Abeid, J. Power Technol. 2011, 91, 49.
• [9] F. Zhu, X.P. Cheng, W. Zhang, Text. Res. J. 2009, 79, 205.
• [10] F. Zhu, K. Li, Fire Technol. 2011, 47, 801.
• [11] H.H. Pennes, J. Appl. Physiol. 1948, 1, 93.
• [12] F. Xu, T.J. Lu, K.A. Seffen, E.Y.K. Ng, Appl. Mech. Rev. 2009, 62, 0508014.
• [13] L.A. Dombrovsky, V. Timchenko, M. Jackson, Int. J. Heat Mass Tran. 2012, 55, 4688.
• [14] F.C. Henriques Jr, A.R. Moritz, Arch. Pathol. 1947, 43, 489.
• [15] J.R. Howell, R. Siegel, M.P. Mengüç, Thermal radiation heat transfer, CRC Press, Boca Raton 1992.
• [16] P. Łapka, P. Furmański, J. Heat Trans-T. ASME 2010, 132, 023504.
• [17] P. Łapka, P. Furmański, Int. J. Heat Mass Tran. 2012, 55, 4941.
• [18] P. Łapka, P. Furmański, Int. J. Heat Mass Tran. 2012, 55, 4953.
• [19] A.N. Bashkatov, E.A. Genina, V.V. Tuchin, J. Innov. Opt. Health Sci. 2011, 4, 9.
• [20] J.Z. Zhang, X.X. Zhang, M. Audette, Lasers Med. Sci. 2011, 26, 633.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).