简述仿真失重对身体散热的影响分析
液冷服单位时间带走的热量包括环境漏入服装的热量和人体代谢产热中的非蒸发散热部分,则有Qpi=Mi+Ei式中Mi为身体某部位代谢产热中的非蒸发散热部分(W);Ei为单位时间内环境从服装某部位漏入的热量(W)。
由于冷却液带走的热量中由环境漏入服装的热量仅占9.0,人体的代谢产热量占到86.7。而代谢产热中的蒸发散热部分由舱外航天服的通风系统带走,液冷服带走的只是代谢产热中的非蒸发散热部分。在此忽略由环境漏入服装的热量,仅考虑人体代谢产热的非蒸发部分,人体的非蒸发散热率与所需的冷却液流率即可由下式表示:Mi=GiCpGi(Tsi-Twini)(12)则带走身体某部位非蒸发散热量所需的冷却液流率可由下式计算:Gi=Mi/CpGi(Tsi-Twini)对于同一套服装,各部位冷却液的比热一定,并作如下假设:1)服装各部位的冷却效率Gi相同;2)冷却液进入服装不同部位时的温度相同,都为Twini,则身体某部位所需冷却液的流率占服装总流率的百分比例(Pi)可由下式计算:Pi=Mi/(Tsi-Twin)EMi/(Tsi-Twin)(i=1,2,3,n)(14)由于液冷服的冷却能力很强,一般以舒适作为设计目标,而人体处于舒适状态时,皮肤温度维持着一定的温度梯度,躯干部位高、末梢部位低,将舒适时各个部位的皮肤温度带入上式计算。
结果卧床中体表温度的变化卧床期间,身体不同部位体表温度的改变不尽相同,胸部皮温明显高于对照(P<0.01),足部皮温较对照明显降低,小腿皮温在卧床第3、4天低于对照(P<0.05)。将同一时刻的胸部皮温分别与小腿、足部的皮温相减,整个卧床期间,胸-足、胸-小腿的温度差值都增大(P<0.01),在卧床第3天达到大,胸-足温差较对照增加6.7e。这说明卧床中身体的纵向温度梯度增加。卧床前后身体不同部位散热所占百分比例的变化由身体各个部位的散热率及全身总的散热率,计算身体不同部位的散热率占全身总散热率的百分比例。
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