Расчет теплозащитных параметров пакетов одежды методом имитационного моделирования (методом Монте-Карло)

Теплозащитные свойства одежды изучены с учетом влияния детерминированных факторов и не изучено влияние на теплозащитные свойства одежды факторов, имеющих случайный характер. В этой связи актуально исследование для получения объективных значений показателей теплозащитных свойств одежды с учетом характера распределения факторов для партии изделий, которые являются случайными. Зная законы распределения случайных факторов, можно эффективно реализовать расчеты теплоизоляционных свойств пакетов материалов одежды имитационным методом моделирования. В работе разработан метод расчета теплофизических параметров пакетов одежды на основе имитаций случайных параметров, распределенных по нормальному закону. Для расчета составлен алгоритм и программа расчета на языке программирования Python. Выполнен расчет теплофизических параметров пакета одежды, при этом произведен анализ влияния скорости потока ветра на них. При расчете скорости потока ветра, который оказывает существенное влияние на значения эффективного коэффициента теплопроводности пакетов, значения суммарного коэффициента пакетов принимаются с учетом таблицы Бофорта и рекомендаций МЧС Казахстана. Разработанная программа расчета теплофизических характеристик пакета материалов одежды позволяет в процессе вычислений изменять параметры модели: вводить новые слои материалов в пакет, изменять теплофизические и линейные характеристики отдельных слоев пакета, изменять внешние условия.

1. J. Williams. Textiles for Cold Weather Apparel. – Woodhead Publishing in Textiles, Woodhead Pub. -2009.-410p.

2. J. Fan, W. Yu, L. Hunter Clothing Appearance and Fit: Science and Technology Wood head publishing intex tiles.- Taylor&Francis.–2004. – 239р.

3. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества: Справочник / К.Г. Гущина, С.А. Беляева, Е.Я. Командрикова и др. -М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.-312 с.

4. Хрусталев Л.Н. Основы геотехники в криолитозоне: учеб. – М. изд-во МГУ, 2005-168с.

5. «12 месяцев». Климат в горах Алматы. 2017. https: //adrenalinicsilence.kz/zametki-o-turisme/12-mesyacev-klimat-v-gorax-Almaty (дата обращения 09.05.2023).

6. Орлов А.И. Метод статистических испытаний в прикладной статистике. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2019;8-5(5):67-79. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2019-85-5-67-79

7. Бойко С.Ю., Назарова М.В. Исследование теплопроводности основоворсовой ткани в зависимости от ее толщины и волокнистого состава уточных нитей // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 9-2. – С. 11-15; URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=5821 (дата обращения: 05.05.2024).

8. Шарпар Н.М. Экспериментальное исследование теплопроводности текстильных материалов, входящих в состав одежды силовых структур и специальных ведомств / Н.М. Шарпар, Л.И. Жмакин, К.А. Маркова // Костюмология. — 2020. — Т 5. — №4. — URL: https://kostumologiya.ru/PDF/21TLKL420.pdf (дата обращения: 05.05.2024).

9. Mosteller RD. Simplified calculation of body surface area. N Engl J Med 1987; 317:1098

10. Testing device HBP DIN EN ISO 6942 [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.wazau.com/en/products/materialtesting/thermometry/thermalbehavior-testing-devices/testing-devicehbp-din-en-iso-6942.html (дата обращения 22.01.2024)

11. Прибор для определения коэффициента теплопроводности ткани SA608F Fabric Heat Transfer Index Tester. https://ollen.prosa608f-fabric-heattransfer-index-tester (дата обращения 15.02.2024).

12. ISO 12127-1:2015Clothing to protect against heat and flame - Determination of contact heat transmission through clothing or constituent materials - Part 1: Contact heat produced by heating cylinder.

13. ISO 9151:2016 Protective clothing against heat and flame — Determination of heat transmission on exposure to flame 166. ГОСТ Р ИСО 9151-2007 Система стандартов безопасности труда. Одежда для защиты от тепла и огня. Метод определения теплопередачи при воздействии пламени – Введ. 2007–07–01. М.: Стандартинформ, 2007.- 11 с.

14. ГОСТ ISO 9151-2021 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная для защиты от конвективной теплоты. Метод определения теплопередачи при воздействии пламени – Введ. 2022–10–01. М.: Российский институт стандартов, 2021.- 16 с. 168. ISO 12127-1:2015 Clothing to protect.

15. Zhu F, Li Y. Theoretical prediction and experimental characterization of radiative properties and thermal conductivities of fibrous aramid fabrics. Journal of Industrial Textiles. April 2021. doi: 10.1177/15280837211006209.

16. Li D, Wang Z, Zhu Y, et al. Synergistically improved flame retardancy of the cotton fabric finished by silica-coupling agent-zinc borate hybrid sol. Journal of Industrial Textiles. July 2021. doi:10.1177/15280837211028800

17. Zhao Z, Bao W, Di Y, Dai J. Preparation and characterization of solution spinning of protein/cellulose fiber: A new flame-retardant grade. Journal of Industrial Textiles. 2017;47(2):233-251. doi: 10.1177/1528083716639064

18. Шкала Бофорта. Министерство по чрезвычайным ситуациям Республики Казахстан. https://www.gov.kz/memleket/entities/emer/press/news/details/442007lang=ru (дата обращения 08.10.2023)