PDSS Tanszék labor №2
Cél - megismerkedni az alapokat az elmélet hősugárzás, szabályozási követelmények hősugárzás és ipari eljárások ellenük való védekezés; beszerzése eszközt a készségek mérésére hőáramsűrűséget és hatékonyságának értékelése a védőfalak.
áttekintés
A források és jellemzői a hatása a hősugárzást az emberi test
Bármely testet, amelynek kiváló az abszolút nulla hőmérséklet, energiát bocsát ki formájában elektromágneses hullámok hullámhosszúságú nullától a végtelenig. Attól függően, hogy a fizikai halmazállapot a sugárzás lehet folyamatos (szilárd és folyékony) és diszkrét (gőzök és gázok). Hőmérsékleti sugárzás nevezik sugárzást a látható (hullámhossz = 0,4 - 0,75 mm-es) és a közeli infravörös ( = 0,75 - 2,5 m) spektrális tartományban.
Infravörös sugarak az emberi szervezetre elsősorban a termikus hatás. Hatása alatt a termikus sugárzás a szervezetben előforduló biokémiai változások, csökken a vér oxigén szaturáció, csökken a vénás nyomás, véráramlás lelassul, és ennek eredményeként, ott jön fel zavar a kardiovaszkuláris rendszer és az idegrendszer.
Infravörös (IR) sugárzás képes behatolni az élő szövet a test különböző mélységekben, attól függően, hogy az emissziós hullámhossz. A sugarak a hosszú hullámhosszú (hullámhosszú> 1,5 mm) szívódnak fel a felületi réteg a bőr mélységben 0.1 - 0.2 mm, és azok élettani hatása van a szervezetben nyilvánul elsősorban javítja a bőr hőmérséklete, és a túlmelegedés a test. Ezek égési sérüléseket okozhat a bőrön és a szemet. A leggyakoribb és súlyos szembetegség miatt kitett infravörös sugarakat egy szürkehályog. Sugarai rövid hatótávolságú (0,76-1,5 mikron) képességet mutattak behatolni az emberi test, hogy néhány centiméter. Ez az infravörös sugárzást könnyen behatolnak a bőrön keresztül és a koponya a agyszövet, ami fáradtságot, csökkent éberség, izzadás, és a hosszan tartó besugárzás - hőguta. Amikor sugározzuk rövidhullámú infravörös fénysugarak megfigyelt hőmérséklet-emelkedés, a vese, az izmok és más szervekben. A vér, nyirok, agy-gerincvelői folyadék jelenik meg specifikus biológiailag aktív anyag, vannak metabolikus rendellenességek, állapota megváltozik a központi idegrendszer.
Amellett, hogy közvetlen hatással van az emberi sugárzó hő felmelegíti a környező struktúrákat. Ezek a másodlagos források adott hő környezetbe sugárzás és hővezetés, miáltal a belső levegő hőmérséklete emelkedik.
A besugárzás a test kis adagokban sugárzó hőt hasznos, de jelentős mértékű hősugárzás és a magas hőmérséklet káros hatással lehet az emberi. Termikus besugárzás intenzitása 350 W / m 2 a rövid idejű expozíció nem okoz kellemetlen érzéseket 1050 W / m 2 után 3 - 5 perc a bőr felületén jelenik meg kellemetlen égő (a bőr hőmérséklete emelkedik 8-10 ° C) és 4000 W / m 2 néhány másodpercen belül lehetségesek égések [1].
A teljes hőmennyiség beeső az emberi test függ a méret a besugárzott felületi, a hőmérséklet a sugárforrás és a távolság. Jellemzésére a termikus sugárzás elfogadott érték, úgynevezett termikus sugárzás intenzitása.
Az intenzitás a hősugárzás (beeső fény fluxus) QPAD. W / m 2 - ereje a sugárzási fluxus egységnyi besugárzott felületre.
Alaptörvényei hősugárzás fedeztek fel a következő időrendben:
Kirchhoff törvénye - a kapcsolat a sugárzás fluxus sűrűsége abszorpcióképességeit valamennyi szerv egyformán jól besugárzott feketetest (feketetest) ugyanazon a hőmérsékleten, és a hőmérséklettől függ:
ahol q - áramlási sugárzási sűrűség W / m 2;
A - nedvszívó képessége a test;
q0 - feketetest-sugárzás fluxus sűrűsége, W / m 2;
T- hőmérséklet, K.
Stefan-Boltzmann törvény állapítja függőségi teljes (összes sugárzás hullámhossza) feketetest fluxussűrűség a hőmérséklettől:
ahol Q0 - feketetest-sugárzás fluxus sűrűsége, W / m 2;
- Stefan-Boltzmann-féle állandó, = 5,67 · 10 -8 W / (m · K 4 2);
T- hőmérséklet, K.
Wien-törvény megállapítja az energia elosztására spektrumában egy fekete test, a hőmérséklettől függően: a hőmérséklet a termék a hullámhossznál található a maximális energia - állandó:
ahol max- hullámhossz megfelel a kibocsátási max, m;
b - állandó, b = 2,9 · 10 -3. (M · K);
T- hőmérséklet, K.
Planck törvény ad egy expressziós a spektrális sűrűség feketetest áramlás (hőmérsékletre melegítjük T) hullámhosszú :
ahol q 0 - spektrális fluxussűrűség, W / m 3;
;
;
h = 6,6 · 10 -34 - Planck-állandó, J / s;
c = 3 × 10 8 - fénysebesség vákuumban, m / s;
k = 1,4 · 10 -23 - Boltzmann állandó, J / K;
T- hőmérséklet, K.