Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания

Диссертация: Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Трагедия атомохода «Курск» в Баренцевом море со всей остротой показала необходимость создания новой водолазной техники и специального глубоководного водолазного снаряжения, их своевременной модернизации на основе новейших достижений науки. Исследованы теплофизические параметры нагревателей газовой смеси дыхательных аппаратов с целью определения динамических и статических характеристик объекта… Читать ещё >

Содержание

  • Глава 1. Аналитический обзор современного состояния 5 проблемы, постановка задачи диссертационной работы и ее общая характеристика
    • 1. 1. Обзор современного состояния проблемы
    • 1. 2. Постановка задачи диссертационной работы н ее крат- 19 кое содерлсание
  • Глава 2. Исследование процессов теплообмена водолаза 24 с внешней средой
    • 2. 1. Теплопотеры от тела через одежду в окруэ/сающую сре
    • 2. 2. Теплопотери на нагрев дыхательного газа
    • 2. 3. Тепловой баланс организма водолаза
    • 2. 4. Влияние физической деятельности и теплопотерь на 41 самочувствие е^Щ^тпотлаве
  • Глава 3. Математическая модель тепловой динамической 46 системы: «человек — одежда — среда»
    • 3. 1. Исследование теплофнзических параметров модели
    • 3. 2. Разработка математической модели температурных 55 параметров нагревательного элемента оделсды как объекта системы автоматического управления
    • 3. 3. Разработка математической модели температурных 58 параметров тела водолаза
  • Выводы по главе
  • Глава 4. Разработка и исследование нагревателя газовой 64 смеси для снаряжения как элемента системы автоматического управления
    • 4. 1. Конструкция нагревательного элемента
    • 4. 2. Исследование коэффициентов теплоотдачи
      • 4. 2. 1. Определение коэффициента теплоотдачи от нагреватель- 70 ного элемента к газу в ограниченном пространстве при отсутствии вынужденного движения для заданных условий (со = 0 м/сек)
      • 4. 2. 2. Определение коэффициента теплоотдачи при вынужден- 71 ном движении газа
      • 4. 2. 3. Определение коэффициента теплоотдачи к гелио- 71 воздушной смеси
    • 4. 3. Методика расчета нагревательного элемента
    • 4. 4. Динамические характеристики температуры нагрева- 76 тельного элемента и дыхательной смеси
  • Выводы по главе
  • Глава 5. Исследование системы автоматического регули- 91 рования температуры в одежде
    • 5. 1. Структурная схема АСР температуры оде. жды
    • 5. 2. Исследование АСР температуры одежды с релейным ре- 95 гулятором
    • 5. 3. Исследование АСР температуры оделсды с линейными 100 П- и ПИ-регуляторами
      • 5. 3. 1. П — регулирование
      • 5. 3. 2. ПИ — регулирование
    • 5. 4. Исследование АСР температуры оде. жды с дискретными 104 77- и ПИ-регуляторами с амплитудно-импульсной модуляцией управляющего сигнала
      • 5. 3. 1. П — регулирование
      • 5. 3. 2. ПИ — регулирование
    • 5. 5. Исследование АСР температуры одеэюды с дискретными 108 П- и ПИ-регуляторами с ишротно-гшпульсной модуляцией управляющего сигнала
      • 5. 3. 1. П — регулирование
      • 5. 3. 2. ПИ — регулирование
  • Выводы по главе

Исследование температурных параметров подкомбинезонного пространства глубоководного водолаза как объекта системы автоматического регулирования температуры искусственной среды обитания (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Трагедия атомохода «Курск» в Баренцевом море со всей остротой показала необходимость создания новой водолазной техники и специального глубоководного водолазного снаряжения, их своевременной модернизации на основе новейших достижений науки.

Большой объем водолазных работ требуется при установке и эксплуатации нефтяных самоходных плавучих буровых установок, проведении газои нефтепроводов по дну моря, очищении от наростов раковин и водорослей днищ кораблей и платформ, при практическом решении комплекса задач освоения и использования природных богатств морей и океанов.

Все это требует углубления и расширения фронта научно-исследовательских работ в первую очередь в части обеспечения надежной защиты водолаза от низких температур окружающей его морской среды, создания специальной электронагревательной одежды, автоматических систем регулирования состава и температуры газовой дыхательной смеси и т. п.

Отмеченные научные задачи составили предмет настоящей диссертационной работы. Она продолжает научное направление многолетних исследований, проводимых на кафедре автоматики Московского государственного университета дизайна и технологии (Московский технологический институт легкой промышленности, Московская государственная академия легкой промышленности), у истоков которого стоял основатель кафедры и ее бессменный руководитель в течение длительного времени доктор технических наук, профессор Макс Михайлович Майзель.

Основные результаты диссертационной работы:

1. Определены теплофизические параметры системы «человек — обогреваемая одежда — искусственная среда обитания».

2. Разработаны методики расчетов мощности нагревательных элементов электрообогревательной одежды для обеспечения заданной температуры под-комбинезонного пространства.

3. Исследованы динамические характеристики температуры подкомбинезон-ного пространства как объекта автоматического управления в условиях управляющих и возмущающих воздействий.

4. Исследованы теплофизические параметры нагревателей газовой смеси дыхательных аппаратов с целью определения динамических и статических характеристик объекта системы автоматического управления температурой дыхательной смеси.

5. Осуществлен выбор регулятора и параметров его настройки для поддержания температуры подкомбинезонного пространства в заданных пределах.

Заключение

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. И.Т. Кандидатская диссертация. ЭНИН, Академия наук, 1949.
  2. Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами. М.: Наука, 1976.
  3. Р.Ф. Гигиенические основы проектирования одежды для защиты от холода. М.: Легкая промышленность, 1977.
  4. Р.Ф. Тепловое состояние человека при эксплуатации различных электрообогревательных предметов одежды // Гигиена и санитария. -1975. -№ 3, — С. 46 50.
  5. Р.Ф. Физиолого-гигленическое обоснование теплозащитных свойств одежды с электрообогревом, предназначенной для жителей Крайнего Севера // Научно-исследовательские труды ЦНИИШП. 1975. — № 22. С. 22−32.
  6. Р.Ф., Делль Р. А. и др. Гигиена одежды. М.: Легкая индустрия, 1981.
  7. B.C., Дудников Е. Г., Цирлин A.M. Экспериментальное определение динамических характеристик промышленных объектов управления. -М.: Энергия, 1967.
  8. В.А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1975.
  9. Г. В., Кащеев B.C., Макаров В. И. Исследования по обоснованию оптимальной топографии подведения тепла в организме человека при пребывании в условиях холода // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1976.-№ 9. — С. 22−25.
  10. П.А., Самарский В. А. Подводная техника морских нефтепромыслов. Л.: Судостроение, 1980.
  11. С. Свойства газов и /К идкостей. Инженерные методы расчета. М.-Л.: Химия, 1966. — С. 392 — 394.
  12. Л.К., Карпинос Д. М., Малахов А. И. Результаты исследований макетного образца безразмерной комбинированной теплозащитной одежды // Гигиена труда и профзаболеваний. 1985. — № 3. — С. 2 — 7.
  13. Л.К., Третьякова Л. И., Смуров А. В. Физико-гигиенические исследования электрообогревающего комбинезона для водолазов // Технология легкой промышленности. Известия ВУЗов. Киев: 1982. -№ 4.
  14. В.А., Меренков И. В. Глубоководная водолазная техника. Л.: Судостроение, 1982.
  15. Н.К. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. М.: Медгиз, 1956.
  16. В.Ф. Опыт использования костюма с гидрообогревом в условиях прибрежной зоны Антарктиды // Гигиена и санитария. 1974. — № 11.
  17. Д.С., Кащеев B.C. Организация индивидуальной защиты в атомной промышленности. М.: Энергоиздат, 1983. — С. 96.
  18. С.М. Средства индивидуальной защиты для работы с реактивными веществами. М.: Атомпздат, 1979. С. 296
  19. И.В. Моделирование системы человек среда при проектирование обогревательной одежды с автоматическим регулированием температуры. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -М.: МТИЛП, 1982.
  20. П.И., Коноваленко В. П. Определение характеристик звеньев системы автоматического регулирования. М.: Энергия, 1985.
  21. к., Ханс Ф., Ульрих Ф. Физиологический основы адаптации к холоду: эндокринологические механизмы. // Военно-медицинская исследовательская лаборатория США, Вашингтон. Июль 1951.
  22. И.И. Математическое моделирование процессов терморегуляции у человека // В кн. Итоги науки и техники. Физиология человека и животных. ВИНИТИ. — 1987. — Т. 33.
  23. И.И., Попов А. А. Биологическая и медицинская кибернетика. -Киев: ИК АН УССР, 1982. С. 72 — 74.
  24. В.В., Рубцова И. И. Динамика температуры в электрообогреваемой спецодежде // Сб. научных трудов «Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности» под ред. Проф. Карамышкина В. В. и Андре-енкова Е.В. М.: МГУДТ, 2000.
  25. В.В., Рубцова И. И. Динамика температуры тела в обогреваемой спецодежде // Сб. научных трудов «Вопросы динамики и технологии машин легкой промышленности» под ред. Проф. Карамышкина В. В. и Андре-енкова Е.В. М.: МГУДТ, 2000.
  26. А.И. Теоретические основы и методы проектирования обогревательной специальной одежды. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: МТИЛП, 1984.
  27. А.И. Исследование динамических и теплозащитных свойств электрообогреваемой одежды для водолазов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МТИЛП, 1971.
  28. А.И., Математическая модель системы «человек теплозащитная одежда — среда» с АСР температуры // Автоматизация технологических процессов легкой промышленности: Тезисы доклада. Всесоюзная научно-техническая конференция. — 1982. — С. 62.
  29. К.П. Термодинамика и регуляция биологических процессов. М.:1. Наука, 1984. С. 144- 152.
  30. Исследование и разработка системы автоматического регулирования температуры электрообогреваемой одежды для спецусловий. Отчет по х/теме 8102. № 81 035 549.-М.:МТИЛП, 1982.
  31. И.С., Новосельцев В. Н. Физиологические адаптации к теплу и холодную. Л.: Наука, 1969. — С. 35 — 42.
  32. B.C., Макаров В. И., Ромапенко М. И. Гигиенические требования к созданию обогреваемой одежды в условиях воздействия резкого охлаждения // Гигиена и санитария. 1975. — № 8.
  33. B.C., Макаров В. И., Ромаиенко М. И. Электрообогревающий защитный комплект для работающих в условиях низких темпеоатур // Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. 1970. -Вып. 6.-С. 149 — 156.
  34. Д.Е. Техника освоения морских глубин. Пер. с английского языка. -Л.: Судостроение, 1977.
  35. Г. Н. Поражение холодом. Л.: Медицина, 1973.
  36. .Б. О повышенной устойчивости организма против переохлаждения. М.: «Гигиена и санитария», № 4, 1952.
  37. П.А. Основы проектирования теплозащитной одежды. -М.: «Легкая индустрия», 1971.
  38. П.А. Теплозащитные свойства одежды. М.: Легкая индустрия, 1965.
  39. П.А., Афанасьева Р. Ф. Проектирование производственной и специальной зимней одежды для различных условий труда и климата. Л.: Знание, 1970.
  40. О.В., Панкович В. Н. Математическое описание теплообмена в биологическом объекте при общих тепловых воздействиях // В кн. Некоторые проблемы тепло- и массобмепа. Минск: АН БССР, 1978. — С. 208 -212.
  41. О.В., Панкович В. Н., Минкин С. Б. Тепло и массоперенос: процессы и аппараты. Минск: 1978. — С. 15 — 17.
  42. О.В., Перельман Г. Л. Инженерно-физический журнал. 1974. — Т. 26.-№ 3.-С. 523 -528.
  43. Костюм с электрообогревом: Рекламный проспект. Киев: ИПМ АН УССР, 1974.
  44. B.C. Некоторые актуальные вопросы физиологии и гигиены индивидуальной защиты человека в воде. // В сб. научных трудов «Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека». М.: Медицина, 1983.
  45. С.Д. Некоторые данные о терморегуляции человека при дыхании воздушно-гелиевыми смесями под давлением. // Военно медицинскийжурнал. 1958. — № 1.
  46. Ю.И., Капринос Д. М., Науменко И. М., Галеневич В. А. Спецодежда с электрообогревом для защиты рабочих от действия низких температур // Гигиена труда. Киев: Здоровье, 1971. — Вып. 7.
  47. С.С., Боршанский В. М. Справочник по теплопередаче. M.-JL: Госэнергоиздат, 1959.
  48. Е.В. Физиология острого охлаждения // В кн. Физиология терморегуляции. Л.: Наука, 1984. — С. 181 — 222.
  49. М.А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.
  50. А.П. Медицинское обеспечение легководолазов и аквалангистов. Л.: Медицина, 1967.
  51. И.И. Тезисы доклада 53 научной конференции студентов, молодых ученых «Молодые ученые XXI веку» — М.: МГУДТ, 2001.
  52. И.И. Тезисы доклада 54 научной конференции студентов, молодых М.: МГУДТ, 2002.
  53. Новые обогревающие материалы и устройства, методы и технологические процессы их получения. Киев: ИПМ АН УССР, 1979. — С. 151.
  54. НТС. Военно-морская техника и вооружение. 1976.
  55. Патент Англии № 1 578 333 Р.Ж. «Водный транспорт». 1981. — № 4.
  56. Патент США № 4 013 122 Р.Ж. «Водный транспорт» 1977. — № 10.
  57. Проблемы космической биологии. Действие гипербарической среды на организм человека и животных. М.: Наука, 1980. — Т. 39.
  58. Ростопшин 10. А. Космическая биология и авиакосмическая медицина. -1976.-Т. 10,-№ 2.-С. 37−42.
  59. Л.В., Новосельцев В. Н., СтихаревА.А. «К вопросу математического моделирования тепловой защиты организма человека» // В сб. «Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека» под ред. Прохорова A.M. М.: Советская энциклопедия, 1984.
  60. Терморегуляция у человека при мышечной работе // В кн. Физиология терморегуляции. Л.: Наука, 1984. С. 139 — 180.
  61. И.Н. Статистическая обработка результатов экспериментов. —1. М.: Наука, 1988.
  62. ТУ 110−11−79. Прослойка электрообогревающая к внутреннему костюму косплекта «Костюм мужской для защиты от пониженных температур, нефти и нефтепродуктов». Киев: ОКТБ ИМП АН УССР.
  63. ТУ 120−11−80ю Прослойка электрообогревающая к внутреннему костюму косплекта «Костюм мужской для арктических и антарктических экспедиций». Киев: ОКТБ ИМП АН УССР.
  64. П. Основы космической биологии и медицины. М.: Наука, 1975. — 2 кн. — С. 105 — 138.
  65. Физико-гигиентичекие требования к изолирующим средствам индивидуальной защиты. М.: МЗ СССР, 1981. — С. 27.
  66. В.А., Жаворонков А. И. Расчет распределения температур в одежде с обогревом // Сб. Конструирование и технология швейных изделий. М.: МТИЛП, 1979. — С. 81−82.
  67. В.А., Жаворонков А. И., Плужников JI.H. Исследование процесса получения нагревательного элемента // ТСНТ Конструирование и технология изделий из кожи. М.: 1979. — С. 152 — 154.
  68. Человек, море, техника. JL: Судостроение, 1984.
  69. Электрообогревательная система глубоководного водолазного снаряжения легкого типа. Технический проект 1970. Архив МТИЛП.
  70. .Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1973.
  71. B.C., Соболев Т. П., Смирнов А. В. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований. Л.: Судостроение, 1981.
  72. Atkins A., Wyndham С. In: Pfliig. Arch., 1966, v. 307, p. 104 119.
  73. Bligh J. In: New trends in thermal physiology / Eds. Y. Houdas and J. Guicu. -Paris: Masson, 1978, p. 1 10.
  74. Brokaw R.S., Ind. Eng. Chem., 47, 2398, 1955.
  75. Brown A. Report AMRL. TRD-63−116, 1983 / Ed. A. Patterson, Ohio, p. 1 -108.
  76. Brown A.C. ASIIA, AD 428 144- 1963.
  77. Burton A.C. In: Temperature its measurement and control in science and industry Reinhold, 1963, p. Ill, p. 522 — 527.
  78. Chaterjee I., Gandhi O. In: Trans. Biomed. Eng. IEEE, 1983, v. 30, № 11, p. 707−715.
  79. Crosbic R.I., Hardy I.D., Fessenden E. Electrical analog simulation of temperature regulation in man // Trans. On Bio-Med. Electronics IRE, 1961, v. 8, № 4.
  80. Crosstie R., Hardy I., Fessenden E. Temperature its measurement and control in science and industry / Eds. J. Hardy Reinhold, 1963, p. Ill, p. 627 — 635.
  81. Emery A.F., Short R. E, Guy A.W., Kraning K.K., Lin J.C. The numerical thermal simulation of human body, when undergoing exercise or nonionizing electromagnetic irradiation // Trans. ASME, 1976, № 2, p. 284 291.
  82. Gagge A. A model of temperature regulation in man // Fed. Proc., 1973, v. 32, 1 5, p. 1572- 1582
  83. Hardy I., Hammel H. Temperature its measurement and control in science and industry / Eds. J. Hardy Reinhold, 1963, p. Ill, p. 613 — 625.
  84. Hardy J. In: Physiol. Rev., 1961, v. 41,1 3, p. 521 — 606.
  85. Heusel H., Baiiet M. In: New trends in thermal physiology / Eds. Y. Houdas and J. Guicu. Paris: Masson, 1978, p. 53 — 58.
  86. Houdas Y. Phusiocal models of human thermoregulation // Temperature regulation and drug action. -Basel, 1975.
  87. Houdas Y., Lecroat J., Ledru C. et al. In: New trends in thermal physiology / Eds. Y. Houdas and J. Guicu. Paris: Masson, 1978, p. 11 — 18.
  88. Hucaba C.E., Tam H. Advances in Biomedical engineering / Ed. Cooney, 1980, p. 2−58.
  89. Liebermeister D. Handtuch der Pathologic und Therapie des Fiebers. -Leipzig: Vogel, 1877.
  90. Mac Donald D.K.C., Wyndman C. In: J. Appl. Physiol, 1950, v. 3.
  91. Mitchell D. Snellen J, Atkins A. In: Pfliig. Arch, 1970, v. 321, p. 293 302.
  92. Pennes H. In: Journal of Applical Physiology. Washington, 1948, v. 1, p. 93 -122.
  93. Snellen J. In: Essays on temperature regulation. / Eds. J. Bligh and E. Moore. -North-Holland: Elsevier, 1972, p. 139- 148.
  94. State I, Reclcout V, Blacktone E. In: Proc. Computer simulation conts. -Chicago, Illinoise, 1977, p. 471 476.
  95. Stolwijlc J. A, Hardy J. Partitional calorimetric studies of man during exporures to thermal transients // J. Appl. Physiol, 1966, p. 129 162.
  96. Stolwijk J.A.J. A mathematical model of physical temperature regulation in man. Washington: NASA, 1971.
  97. Stolwijk J.A.J. In: Thermography Proc. I-st Europ. Conf, Biol. Radiol, 1975, v.6, p. 151 156.
  98. Timbal J, Lond M, Bouteller C. Mathematical model of mans tolerance to cold, using morphological factor // Aviat. Space and Envirop. Med, 1976, v. 47, № 4, p. 958 964.
  99. Villalon A. Conditiones de trabajo en temperaturas extremas // VII Assamblea de la CSIS. Spain, 1968, p.p. 150 165.
  100. Volpe S, Jain R. In: Med. Physiol, 1982, v.g. № 4, p. 506 513.
  101. Webb P. Thermaregulation in actiely cooled working man // Physiological and Behavioral temperature Regylation. Thomas, 1970.
  102. Wissler E.H. In: J. Appl. Physiol, 1961, v. 16, p. 734−740.
  103. Wissler E.H. Physiological and behavioral temperature regulation / Eds. Hardy I, Cagge A, Stolwijk J.A.J. -Illinois: Thomas Springfied, USA, 1970.
  104. Wissler E.H. Proc. Summer Comput. Simul. Conf. -Chcago, Illinois, 1974, p. 477−488.
  105. Wissler E.H. Temperature, its measurement, control in science and industry / Eds. Hardy I. -Reinhold, 1963, p. Ill, p, 603 612.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!