LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розвиток наукових основ створення термозахисного спеціального одягу

забезпечити потреби промисловості.

Для досягнення поставленої мети було визначено і вирішено такі задачі:

- досліджено умови середовища функціонування виробничих систем за високотемпературних впливів, фізіологічні реакції організму на загальні та локальні теплові впливи, взаємозв'язок теплового стану людини з конструктивно-технологічними параметрами виготовлення термозахисного спецодягу та розроблено методичні підходи до обґрунтування припустимої тривалості роботи в ньому;

  • розроблено фізичні моделі ТЗСО з пасивним і активним теплозахистом, математичну модель взаємозв'язків параметрів для проектування термозахисного спецодягу за умов впливу на людину променевого теплового потоку, на базі якої створено раціональні пакети та нові проектні рішення різновидів спецодягу;

  • досліджено класифікацію видів і способів з'єднання деталей термозахисного спецодягу, теплофізичні та експлуатаційні характеристики матеріалів, на основі яких обґрунтовано структуру та створено математичну модель нагрівання термозахисного спецодягу в системі "навколишнє середовище – ТЗСО - людина";

  • розроблено методологію дослідження термозахисних властивостей матеріалів і одягу, структуровано загальну схему багатошарового пакета матеріалів для різноманітних умов навколишнього середовища і тяжкості робіт, на основі якої проведено експериментальні дослідження матеріалів, пакетів та спецодягу з пасивним і активним теплозахистом.

Об'єктом дослідження є процес створення конкурентноздатного спеціального термозахисного одягу з прогнозованими властивостями.

Предметом дослідження є розвиток наукових основ створення термозахисного спеціального одягу.

Методи дослідження. Теоретичні дослідження базуються на основних положеннях теорії тепломасоперенесення, теорії термогазодинаміки, теорії автоматичного управління, теорії термопружності оболонок і пластин, а також на основних положеннях технології швейно-трикотажного виробництва. Експериментальні дослідження процесу створення нових видів термозахисного спеціального одягу виконувались у лабораторних умовах, в умовах функціонування реальних виробництв, а також під час робіт з ліквідації наслідків природних і техногенних катастроф.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у встановленні закономірностей проектування термозахисного спецодягу на основі розкриття механізму кількісних і якісних оцінок в системі "навколишнє середовище – ТЗСО - людина". З цією метою:

  • розроблено науково обґрунтовані підходи до створення ТЗСО із заданими експлуатаційними властивостями, що забезпечує вирішення важливої соціальної проблеми - зниження травматизму та кількості смертей тих, хто працює в умовах високих температур та агресивного навколишнього середовища;

  • вперше на основі теоретичних та експериментальних досліджень процесу проектування термозахисного спецодягу науково обґрунтовано припущення щодо реалізації принципу поєднання пасивного і активного теплозахисту та розроблено відповідні фізичні моделі;

  • теоретично обґрунтовано взаємозв'язки теплового стану людини з конструктивно-технологічними параметрами проектування та виготовлення спецодягу і вибір показника тривалості захисної дії комплектів ТЗСО залежно від ерготермічних навантажень у системі "навколишнє середовище – термозахисний спецодяг – людина";

  • на основі теорії тепломасоперенесення, виходячи з прийнятих гіпотез, граничних умов та припущень, розв'язано задачу розподілу температури в середині пакета за активного теплозахисту, що дає можливість визначити раціональний розподіл теплознімання з різних ділянок частин тіла людини, кількість теплоти, що проникає до тіла, а також коефіцієнт ефективності теплового захисту;

  • на основі аналізу впливу агресивних чинників середовищарозроблено математичну модель процесу теплоперенесення в системі "навколишнє середовище – ТЗСО – людина" для активного способу захисту, що дає можливість розрахувати показники температури в шарах, на поверхні та в підкостюмному просторі ТЗСО залежно від умов середовища, обраної системи теплозахисту і виду холодоагента;

  • на основі теорії автоматичного управління та отриманих математичних моделей розроблено фазовий спосіб визначення коефіцієнта температуропровідності матеріалів і пакетів з розміщенням на бічних сторонах матеріалів малоінерційних нагрівачів та теплоприймачів, що дає змогу з підвищеною точністю вимірювати показники температури в шарах пакетів за умов нестаціонарної теплопровідності і проводити дослідження нестаціонарних теплових режимів;

  • теоретично обґрунтовано принципи цілеспрямованого формування асортименту термозахисного спецодягу для заданої сукупності функціонування виробничих систем з високотемпературними впливами, а також конструктивно-технологічні та організаційні схеми виготовлення термозахисного спецодягу з заданими властивостями;

  • розроблено науково обґрунтовані методи практичної реалізації проектно-технологічних рішень під час створення термозахисного спецодягу з урахуванням захисних, споживчих і техніко-економічних показників залежно від умов експлуатації;

  • новизна отриманих результатів підтверджується 9 патентами на винаходи і промислові зразки.

Практичне значення одержаних результатів:

  • на основі теоретичних узагальнень, результатів математичного моделювання та експериментальних досліджень запропоновано науково обґрунтований метод проектування технологічного процесу створення нових видів конкурентноздатного термозахисного спецодягу з прогнозованими властивостями залежно від умов функціонування виробничих систем, який пройшов успішну апробацію та впроваджений в підрозділах пожежної охорони, гірничорятувальних загонах та при ліквідації аварій в нафтогазовому комплексі;

  • на основі застосування методів числового моделювання процесів теплоперенесення розроблено обчислювальний алгоритм і створено комплекс розрахункових програм, за допомогою яких описано процеси нестаціонарного перенесення теплоти крізь багатошаровий комплект одягу до тіла людини, запропоновано підходи до оцінки якості термозахисного спецодягу на основі узагальненого критерію тривалості захисної дії та визначені припустимий і граничний час роботи в ТЗСО залежно від параметрів середовища;

  • удосконалено методи оцінки показників теплозахисних властивостей пакетів спецодягу та запропоновано оригінальні пристрої і способи визначення теплозахисних характеристик матеріалів і пакетів ТЗСО (2 патенти на винаходи);

  • розроблено нові проектно-технологічні рішення щодо формування асортименту термозахисного спецодягу, що дає можливість створювати спецодяг із заданими властивостями залежно від умов функціонування виробничого середовища (7 патентів України на промислові зразки; технічні умови на комплекти ТЗСО );

  • проведено фізіолого-гігієнічні та натурні випробування розроблених комплектів термозахисного спецодягу, затверджено нормативні документи, спроектовано технологічний процес промислового виробництва ТЗСО, розроблено проект Національного стандарту України "Одяг пожежника