ГОСТ ISO 13506-2—2021
воздействии постоянного теплового потока на свою поверхность. Аналитическое решение доступно
в любом учебнике по теплопередаче.
Для двух примеров, перечисленных ниже, устанавливают начальную температуру слоев ткани
на 30 °С в каждой точке. Основную температуру 30 °С на глубине 5085 мкм поддерживают в течение
всех временных интервалов расчетов.
7.2.2 Первый пример
a) Поглощенный тепловой поток на поверхности кожи равен 2 кВт/м2.
b
) Коэффициент теплопроводности всех трех слоев ткани к = 0,1 Вт/м-К.
c) Объемная теплоемкость всех трех слоев рСр = 4 * 106Дж/м3-К.
d) Рассчитывают температуру при значениях глубины 0, 75 и 1200 мкм через 60 с после начала
воздействия.
Используют любой временной интервал, равный или менее 0,1 с.
7.2.3 Второй пример
a) Поглощенный тепловой поток на поверхности кожи равен 20 кВт/м2.
b
) Коэффициент теплопроводности всех трех слоев ткани, к = 0,6 Вт/м-К.
c) Объемная теплоемкость всех трех слоев, рСр = 4 * 106Дж/м3-К.
d) Рассчитывают температуру при значениях глубины 0 мкм, 75 мкм и 1200 мкм через 6 с после
начала воздействия. Используют любой временной интервал, равный или менее 0,1 с.
7.2.4 Требования к точности
Температура и рост температуры в каждой из трех точек, рассчитанные на основе решения анали
тическим методом для этих двух примеров, перечислены в таблицах 5, 6. Прогнозируемый компьютер
ным кодом рост температуры должен соответствовать росту температуры из решения аналитическим
методом в трех точках для двух примеров с максимальной погрешностью 0,2 %.
Таблица 5 — Первый пример
Тепловой поток Q,
равный 2 кВт/м2
Время расчета, равное
60 с
Температура
на глубине
0 мкм,°С
Температура
на глубине
75 мкм,°С
Температура
на глубине
1200 мкм, °С
Решение аналити
ческим методом
к = 0,1 Вт/м-КрСр = 4 х 106Дж/м3-К57,64
56,1740,02
Рост температуры
27,64
26,1710,02
Таблица 6 — Второй пример
Тепловой поток Q,
равный 20 кВт/м2
Время расчета, равное
6с
Температура
на глубине
0 мкм,°С
Температура
на глубине
75 мкм,°С
Температура
на глубине
1200 мкм, °С
Решение аналити
ческим методом
к - 0,6 Вт/м-К
рСр = 4 х 10еДж/м3-К
65,68
63,2439,07
Рост температуры
35,68
33,249,07
7.3 Расчет ожоговых травм кожи на примерах
Метод расчета, используемый в 6.1.5, должен отвечать требованиям валидации, указанным в та
блице 7.
При валидации модели ожоговой травмы кожи используют значения толщины слоя, коэффици
ента теплопроводности и объемной теплоемкости, указанные в таблице 2 и приложении А или в та
блице 3, а также начальные и граничные условия из 6.1.4, за исключением того, что тепловые потоки
воздействия из перечисления d) 6.1.4 становятся постоянными значениями, указанными в таблице 7.
Общее время расчета должно быть выбрано таким образом, чтобы температура на границах эпидер
миса и дермы, дермы и гиподермы во время фазы охлаждения опускалась ниже 317,15 К (44 °С). Для
данных примеров предполагается, что поверхность кожи является адиабатической во время фазы ох
лаждения, то есть никаких тепловых потерь с поверхности во время охлаждения не происходит.
Примечание — Адиабатическое граничное условие при охлаждении выбрано из-за отсутствия под
робной информации в опубликованных документах по ориентации предплечий и близости окружающего обору
дования, используемого для проведения экспериментов. Кроме того, данные, полученные от датчиков тепловой
8