Наукові основи визначення властивостей пакетів бар’єрного одягу з урахуванням особливостей експлуатації - Автореферат

У її рамках потрібне вирішення питання про способи найбільш раціонального компонування матеріалів у пакет, тобто, визначення числа і виду його окремих шарів з необхідними властивостями, застосування яких би відповідало основним вимогам до барєрного одягу. Дана робота виконана з метою заповнити наявний розрив між теоретичним моделюванням динамічних процесів переносу вологи і вологого повітря в текстильних пористих середовищах і потребами в обгрунтованих рекомендаціях з питань формування складу пакетів барєрного одягу. Робота виконувалась відповідно до напряму №1 науково-дослідної роботи Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД) “Нові наукомісткі технології виробництва матеріалів, виробів широкого вжитку та спеціального призначення”; відповідно до перспективних планів науково-дослідної роботи кафедри матеріалознавства та технології переробки текстильних волокон КНУТД; у рамках науково-дослідних робіт “Теоретичні основи та розробка екологічно чистих захисних текстильних матеріалів та виробів медичного призначення” (держбюджетна тематика 6.18 ДБ відповідно до плану НДР Міністерства освіти і науки України, номер ДР 0100 U 003057, 2000-2002р.); “Розробка та організація виробництва медичних текстильних матеріалів та виробів для охорони здоровя та безпеки праці персоналу в медичних установах, ветеринарних та комунальних службах” (госпдоговірна тематика 438 ГБ між КНУТД та Головним управлінням охорони здоровя м. проведено в лабораторних умовах і на діючому виробництві фізіолого-гігієнічну оцінку комплектів барєрного одягу, які відрізняються за складом пакетів, досліджено вплив накопичення вологи у матеріалах пакету на гігієнічні властивості, запропоновані альтернативні методи визначення комфортності барєрного одягу; теоретично обгрунтована та експериментально підтверджена можливість реалізації в багатошарових пористих середовищах перехідного режиму протікання повітря від ламінарного до турбулентного; введені квазілінійні узагальнення закону Дарсі, що включають залежність провідності від швидкості фільтрації повітря в пакетах барєрного одягу; вперше для багатошарових пакетів текстильних матеріалів знайдено критичне значення числа Рейнольдса: Rec?12, оцінено вплив вологості матеріалів на повітропроникність пакетів барєрного одягу;Огляд здійснювався системно, відповідно до цілі і задач дослідження з наступних питань: визначення умов функціонування чистих приміщень, основні вимоги до барєрного одягу та його роль в системі “оточуюче чисте середовище - барєрний одяг - людина”, аналіз особливостей тепломасообміну, які впливають на забезпечення комфортності барєрного одягу, огляд сучасних методів оцінки комфортності, аналіз існуючих моделей пористої структури текстильних матеріалів та адекватності описання за їх допомогою процесів масо-і теплопереносу. Дослідження на реальних текстильних матеріалах і їх пакетах, зазвичай, проводяться для вивчення певних специфічних задач, що не вирішують взаємозалежну проблему забезпечення прийнятного рівня комфортності барєрного одягу і виконання ним захисних функцій. Виконаний у рамках даного підходу аналіз призводить до важливого висновку про можливу невідповідність часто застосовуваної моделі ламінарної фільтрації, яка базується на лінійному законі Дарсі: ,(3) де: Iv [м3/с] - дійсна обємна витрата; А [м2] - площа шарів; m - повна пористість; К [м2] - проникність пористого середовища; [м2/с] - кінематична вязкість флюїду; [кг/мс] - динамічна вязкість флюїду; DP=(Р2 - Р1), [Н/м2]-перепад тиску при фільтрації, який виникає за рахунок того, що в підодяговому просторі в результаті випарування поту з поверхні тіла утворюється волога, і додається парціальний тиск цієї вологи до атмосферного реальному механізму переносу навіть при порівняно великих градієнтах тиску фільтрації (DP/l) і відповідних швидкостях фільтрації uф: ,(4) де uф і u [м/с], відповідно, ефективна (4) і реальна (u > uф) середня швидкість протікання флюїду в порах. У роботі показано, що жодна з характеристик, які входять у вираз для ефективної провідності l пакета з n шарів однакової товщини l0: ,(6) не може вважатися, строго кажучи, постійною при збільшенні дійсного перепаду тиску (DP/n), що припадає на ефективну товщину l0 кожного із шарів. У роботі наведені профілі розподілу швидкості u і тиску Р по товщині трьохшарових (n=3) пакетів, що дозволяють одержати узгоджені динамічні і геометричні результати для пористості m і розмірів пор (dmin, d, dmax).Проведений детальний аналіз сучасного стану розробки барєрного одягу, який є необхідною складовою функціонування чистих приміщень, показав, що проектування пакетів матеріалів не має достатнього теоретичного та експериментального обгрунтування і виконано для обмежених груп матеріалів. Для описання процесів ізотермічної фільтрації флюїду (газу, паро-рідинної суміші та краплинно-рідиної вологи) розроблена фізична модель порової структури пакету матеріалів - основного елементу барєрного одягу, в якій запропоновано принцип моделювання різних варіантів геоме

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ