Введение
Глава 1 Анализ существующих проблем оценки теплозащитных свойств обуви 9
1.1 Понятие теплового комфорта 9
1.2 Человек в условиях холода 15
1.3 Характер охлаждения стопы человека в условиях холода 22
1.4 Оценка теплового состояния человека в теплозащитной обуви 25
1.5 Теплообмен обуви с внешней средой 29
1.6 Методы прогнозирования теплозащитных свойств изделий 33
1.7 Анализ имеющихся математических моделей оценки теплозащитных свойств обуви при нестационарном тепловом процессе 40
Глава 2 Исследование стационарного процесса теплообмена в системе «стопа- обувь-окружающая среда» 51
2.1 Математическое описание процессов теплопроводности 51
2.2 Прохождение тепла через многослойные системы обувных материалов при стационарном температурном процессе 54
2.3 Описание процесса теплообмена в многослойных пакетах материалов в стационарном режиме с учетом зависимости коэффициентов теплопроводности от температур 65
2.4 Определение коэффициентов теплопроводности и тепловых сопротивлений обувных материалов 72
2.5 Влияние силового давления на толщину и теплофизические свойства искусственного и натурального меха 76
Глава 3 Разработка математической модели системы теплообмена «стопа- обувь-окружающая среда» 81
3.1 Основные условия и особенности, использованные для построения математической модели. Разработка геометрического образа модели ботинка 81
3.2 Решение краевой задачи теплопроводности для низа обуви (многослойной пластины) с граничными условиями 1-4-го рода 84
3.3 Решение краевой задачи теплопроводности для низа обуви (многослойной пластины) с граничными условиями 2-4-го рода 89
3.4 Решение краевой задачи теплопроводности для верха обуви и пяточной части (многослойный цилиндр) с граничными условиями 2-4-го рода 94
3.5 Решение краевой задачи теплопроводности для носочной части обуви (многослойный шаровой сегмент) с граничными условиями 2-4-го рода 100
3.6 Расчет зависимости температуры внутриобувного пространства от времени для различных деталей обуви 106
3.7 Расчет зависимости температуры от времени внутри обувного пакета при воздействии на него низких температур 109
3.8 Использование математической модели теплообмена для расчета теплопотерь с поверхности обуви 111
Глава 4 Методика обоснования выбора пакетов обувных материалов для защиты стопы от воздействия низких температур 121
4.1 Обоснование выбора плотности теплового потока стопы человека для расчета температуры внутриобувного пространства 121
4.2 Проведение экспериментов по определению зависимости температуры внутриобувного пространства от времени пребывания в среде с низкими температурами 125
4.2.1 Выбор объектов исследования 125
4.2.2 Прибор, используемый в эксперименте 128
4.2.3 Подготовка к испытанию и проведение эксперимента 1 128
4.2.4 Проведение эксперимента 2 133
4.3 Обоснование выбора пакетов материалов для низа обуви 141
4.4 Обоснование выбора пакетов материалов для союзки 148
4.5 Обоснование выбора пакетов материалов для носочной части 153
Выводы 159
Основные результаты и выводы 161
Библиографический список 163
Приложение 174
