Создан заказ №1134274
25 апреля 2016
Путём раскрытия уравнения теплового баланса оценить тепловые ощущения оператора ЭВМ
Как заказчик описал требования к работе:
нужно выполнить задачи ( в сумме 11 штук) , некоторые однотипные. методические указания по решению прилагаются.
Фрагмент выполненной работы:
Путём раскрытия уравнения теплового баланса, оценить тепловые ощущения оператора ЭВМ, если температура воздуха в рабочей зоне равна Трз , а температура окружающих поверхностей (стен) – Тст .
Другие показатели микроклимата (влажность воздуха, скорость его движения, атмосферное давление) соответствуют норме.
Тяжесть труда оператора определить по среднесменной частоте сердечных сокращений (ЧСС). (работа была выполнена специалистами author24.ru) Другие условия задачи приведены в таблице исходных данных. Недостающие данные определить самостоятельно.
Исходные данные Варианты
5
Температура воздуха в рабочей зоне равна Трз 27
Температура окружающих поверхностей (стен) Тст . 21
ЧСС 90
Период года Л
В таблице: Л – тёплый период года; З – холодный период года.
Решение:
Рассчитаем теплообмен между организмом человека и окружающей средой в
части отдачи избыточного тепла (Qос) по формуле:
Qос =Qк+Qт+Qи+ Qп+Qд ,
где Qк – отдача тепла конвекцией; Qт - отдача тепла теплопроводностью;
Qи – перенос тепла за счёт излучения на окружающие поверхности; Qп - теплота, отдаваемая человеком в окружающую среду при испарении пота; Qд - расход тепла на нагрев вдыхаемого воздуха.
Конвективный теплообмен определим по закону Ньютона:
Qк = αк ∙ Fэ(tпов – tос),
где αк – коэффициент теплоотдачи конвекцией, равный при нормальных параметрах микроклимата 4,06 Вт/(м2∙оС); Fэ –эффективная поверхность тела человека, равная 1,8м2, что составляет 50-80% от геометрической внешней поверхности тела человека; tпов – температура поверхности тела человека (для практических расчетов зимой +27,7оС, летом +31,5оС, по условию задачи расчет проводим для летнего периода); tос- температура воздуха, омывающего тело человека (принимается равным Трз , по условию задачи 27 оС).
Qк = 4,06 ∙ 1,8(31,5 – 27) = 32,886 (Вт)
Передачу теплоты теплопроводностью определим по уравнению:
Qт = αт ∙ Fэ (tпов-tос),
где αт – коэффициент теплопроводности, зависит от свойств и толщины тканей одежды. Для практических расчетов αт можно принимать равным: для летней одежды - 20, для осенней - 10, для зимней - 2 Вт/(м2∙оС), по условию задачи αт принимать для летней одежды.
Qт= 20 ∙ 1,8(31,5 – 27) = 162 (Вт)
Количество тепла, отдаваемого организмом в окружающую среду за счет
излучения, в диапазоне температур окружающих человека предметов 10-40оС определим с помощью обобщенного закона Стефана-Больцмана:
Qи= спр Fэ {(tпов /100)4- (Tст /100)4 },
где спр – приведенный коэффициент излучения, Вт/(м2∙К4), равный для исходных условий задачи - 4,9. Переведем температуру по Цельсию в температуру по Кельвину.
Qи= 4,9∙1,8{(31,5+273 /100 )4- (21+273 /100)4 } = 8,82 (85,970 -74,712)=99,296(Вт)
Для определения категории тяжести работы данного вида необходимо
найти интенсивность общих энерготрат организма (Qоэ) по формуле:
Qоэ = Qу ∙Fэ,
где Qу – удельные энерготраты, Вт/м2 , рассчитаем по формуле:
Qу=4∙ЧСС-255.
Qу=4∙90-255 = 105 (Вт/м2)
Qоэ = 105 ∙1,8=189 (Вт),
По найденному значению Qоэ определим категорию работ по тяжести согласно Приложению 1 [3]. К категории IIа (средней тяжести) относятся работы с интенсивностью энергозатрат 175-232 Вт, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения.
Количество теплоты, отдаваемое человеком в окружающую среду при
испарении пота, рассчитаем по формуле:
Qп= Gп ∙ ρ,
где Gп – масса выделяемой и испаряющейся влаги, кг/с; ρ – скрытая теплота испарения выделяющейся влаги, равная 2,5∙106 Дж/кг.
Количество влаги, выделяющейся с поверхности кожи и из легких человека в г/мин, зависит как от категории тяжести работ, так и от температуры воздуха:
Категория тяжести работ Температура воздуха рабочей зоны, о С
16 18 28 35 45
Легкая 1,8 2,4 3,0 5,2 8,8
Средняя 2,6 3,0 5,0 7,0 11,3
Тяжелая 4,9 6,7 8,9 11,4 18,6
Переведем г/мин в кг/с: 5∙10-3/60=8,33∙10-5
Qп= 8,33∙10-5 ∙ 2,5∙106 = 208,25(Вт)
Количество теплоты, расходуемой на нагревание вдыхаемого воздуха,
рассчитывается по формуле:
Qд = V∙ rвдср( tвыд- tвд),
где V- объем легочной вентиляции, м3 /с. Этот объем зависит от категории тяжести работ и составляет за рабочую смену (8час) в м3: 4 - для легких работ, 7 - для работ средней тяжести, 10 - для тяжелых работ; r вд – плотность вдыхаемого воздуха, кг/м3; ср - теплоемкость воздуха, Дж / (кг∙град.); 1006,1 Дж/(кг∙oC), tвыд, tвд - температуры выдыхаемого и вдыхаемого воздуха,0С, (соответственно, 36,5 и Трз )...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
26 апреля 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Путём раскрытия уравнения теплового баланса оценить тепловые ощущения оператора ЭВМ.jpg
2020-11-30 07:35
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
хороший автор, выполнила работу в указанный мною срок, в нужном мне формате, советую всем.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
