Optimization of Properties of Ventilated Protective Clothing
2024
Sanjay Rajni Vejanand

Aizstāvēšana
12.09.2024. 14:30, Rīgā, Ķīpsalas ielā 6B, 420. auditorijā

Zinātniskais vadītājs
Aleksandrs Januševskis

Recenzenti
Marina Čerpinska, Shravan Koundinya Vutukuru, Chawki Abdessemed

Lai aizsargātu cilvēka ķermeni no ārējiem vides faktoriem, piemēram, lietus, putekļiem, tieša saules starojuma, kukaiņu piekļuves un kodumiem, apģērba ārējam slānim var nebūt gaisa caurlaidības, kā rezultātā ap ķermeni uzkrājas mitrs un silts gaiss, kas var izraisīt diskomfortu vai pat pārkaršanu. Apģērbs ar aizveramām ventilācijas atverēm un atverēm ir izstrādāts, lai uzlabotu gaisa cirkulāciju vietās, kur notiek ievērojama svīšana. Tomēr šī metode tikai ierobežotā mērā uzlabo gaisa apmaiņu un pilnībā neatrisina problēmu. Topošā dizaina galvenā priekšrocība ir nodrošināt efektīvu cilvēka ķermeņa aizsardzību no dažādiem ārējās vides apstākļiem, vienlaikus saglabājot nepieciešamo gaisa cirkulāciju un ventilāciju zem apģērba, lai samazinātu ķermeņa pārkaršanas risku. Materiāla tehniskās un funkcionālās īpašības nodrošina spēcīgu konkurētspēju salīdzinājumā ar citiem tirgū esošajiem gaisu caurlaidīgajiem materiāliem izmantošanai ventilācijas aizsargapģērba ārējā slānī. Darba mērķis ir analizēt un optimizēt izstrādājamo materiālu un ventilācijas elementu aerodinamiskās īpašības, pamatojoties uz apģērba veidu, lai panāktu pareizu gaisa caurlaidības, mehānisko un funkcionālo īpašību līdzsvaru aizsardzībai pret ārējie vides faktoriem. Darbs ir vērsts uz ventilācijas elementu izveidi, kurus var nostiprināt pie ventilācijas atverēm aizsargtērpa iekšpusē. Piestiprinātie ventilācijas elementi var uzlabot apģērba strukturālo integritāti, aizsedzot ventilācijas atveres un ierobežojot putekļu, tiešas saules gaismas, kukaiņu un piesārņojumu nokļūšanu tiešā saskarē ar ķermeni, vienlaikus nodrošinot pareizu gaisa cirkulāciju starp ķermeni. un apģērbu. Mērķa sasniegšanai tiek izveidotas un izvērtētas dažādas ventilācijas elementu formas, lai noteiktu visefektīvāko formu. Turklāt piemērota ventilācijas elementa formas optimizācija tiek panākta, izmantojot aproksimācijas un optimizācijas metodes. SolidWorks Flow Simulation tiek izmantots, lai aprēķinātu spiedienu, temperatūru un siltuma plūsmu cilvēka ķermeņa vienkāršotajam eliptiskajam modelim ar aizsargjaku. Mērķis ir noteikt elementa ģeometrisko formu, kas rada vismazākos plūsmas enerģijas zudumus šūnas plūsmas kanālā, ko parāda spiediena starpība (ΔP). Enerģijas zudumi plūsmā palielinās ar lielāku ΔP, un ķermeņa dzesēšana samazinās, kad plūsma pavājinās vai zaudē enerģiju. Elementi ar lielāku temperatūras starpību var nodrošināt efektīvāku dzesēšanu, jo siltuma pārneses ātrums palielinās līdz ar temperatūras starpību. Lai novērtētu ventilācijas elementu efektivitāti un ventilējamā apģērba 7 kopējo efektivitāti, tālākajos pētījumos tika analizēti dažādi kritēriji, piemēram, siltuma pārneses ātrums, siltuma plūsma un kopējās entalpijas izmaiņas.


Atslēgas vārdi
CFD, ventilation element, protective clothing, shape optimization, flow simulation
DOI
10.7250/9789934371080

Vejanand, Sanjay Rajni. Optimization of Properties of Ventilated Protective Clothing. Promocijas darbs. Rīga: [RTU], 2024. 146 lpp.

Publikācijas valoda
English (en)
RTU Zinātniskā bibliotēka.
E-pasts: uzzinas@rtu.lv; Tālr: +371 28399196