ГОСТ ISO 13506-2—2021
- значения характеристик кожи для модели кожи с температурно-зависимым коэффициентом те
плопроводности (модель кожи А) указаны в таблицах 1,2 и приложении А;
- значения характеристик кожи для модели кожи с температурно-независимым коэффициентом
теплопроводности (модель кожи В) указаны в таблицах 1, 3.
Примечание 1— Значения характеристик кожи, перечисленные в таблицах 1—3 и приложении А, а так
же расчетные примеры, указанные в разделе 7, были определены целевой группой в рамках ASTM (Американское
общество по испытаниям и материалам), работающей над ASTM F1930 [7] методом испытания, разработанным в
соответствии с ISO 13506. Рабочая группа изменила эксперименты Столл и Грина [8] таким образом, чтобы они
соответствовали в пределах 10 % условию П = 1,0 формулы (3) для всех примеров Столл с частичным покрытием
волдырями. Влитературных источниках были найдены значения толщины трех слоев (in vivo) в предплечьях взрос
лых мужчин, а также начальное распределение температуры через слои в предплечье (1 °С). Используя данную
информацию, формулы, приведенные в 6.1.3 и 6.1.5, а также значения Р и
ДЕ,
определенные Уивером и Столл [9] и
показанные ниже, методы проб и ошибок и оптимизации были использованы для нахождения значений коэффи
циента теплопроводности, удельной теплоемкости и плотности отдельных слоев так, чтобы при одном наборе зна
чений все экспериментальные измерения травм кожи Уивера и Грина [8] плюс обобщения, рассчитанные Уивером и
Столл [9], можно было предсказать с П = 1± 0,1. Полученные значения являются репрезентативными для живой
ткани (in vivo). Таким образом, кровоток и его потенциальное влияние на результаты/прогнозы являются неявными
в решении, использующем формулы и параметры, приведенные ниже.
Примечание 2 —ASTM F1930 содержит подробную историческую информацию о развитии в прогнози
ровании травм кожи вследствие теплового притока от горячих жидкостей и источников чистого излучения.
6.1.2 Значения теплового потока датчика манекена как функция времени
Значения поглощенного теплового потока р;(£п) (кВт/м2) каждого датчика манекена / на каждом
временном интервале t, как это предусмотрено ISO 13506-1, следует принимать в качестве входных
данных для расчета прогноза ожоговой травмы кожи.
6.1.3 Определение прогнозируемого внутреннего температурного поля кожи и гиподермы
(жировой ткани)
6.1.3.1 Общие требования
Термическое воздействие должно быть представлено как переходная одномерная задача диффу
зии тепла, в которой температура внутри слоев кожи эпидермиса, дермы, гиподермы (жировой ткани)
изменяется во времени и в зависимости от расположения (глубины) и описывается параболическим
дифференциальным уравнением (уравнение поля Фурье)
э г,э
э Г *
Эх2’
(
1
)
_
рС*
где рСр — объемная теплоемкость, Дж/м3-К;
t — время, с;
х — глубина от поверхности кожи, м;
Т(х, t) — температура на глубине х в момент времени t, К;
к(х, Т) — коэффициент теплопроводности на глубине х при температуре Г, Вт/м К.
Параметры, указанные для модели кожи А (т.е. в таблицах 1, 2 и приложении А) или для модели
кожи В (т.е. в таблицах 1, 3), следует использовать при расчете формулы (1).
Таблица 1— Модель кожи — толщина слоев и глубина границы между слоями
В микрометрах
Параметр
Поверхность
кожи
Эпидермис
Граница эпидермиса
идермы
Дерма
Граница дермы
и гиподермы
Гиподерма
Глубина от по
верхности кожи
0
75
1 200
Толщина слоев
75
1 125
3 885
6.1.3.2Физические характеристики модели кожи с температурно-зависимым коэффициентом те
плопроводности к (модель кожи А)
Известно, что коэффициент теплопроводности каждого из слоев кожи изменяется в зависимости
от температуры вследствие обобщенных теплофизических характеристик компонентов слоя (упрощен-
4