Способ охлаждения тела пилота автомобильных гонок

Способ охлаждения тела пилота автомобильных гонок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к авто-мотоспорту и, в частности, к способам оздания пилотам комфортных тепловых условий в напряженных автомобильных гонках, вызывающих повышение температуры тела под комбинезоном до предельной, равной 70°С.

Известны различные способы охлаждения тела с использованием рубашек с трубчатыми теплообменниками и аэрозолей, льда и других веществ в качестве хладоагентов.

Наибольшее применение для очень напряженных гонок, когда энергозатраты пилотов достигают 500 Вт, получил способ с использованием холода, запасенного в емкости со льдом и холодной водой. Эта система разработана фирмой «Hans engineering by Stand 21» (город Дижон, Франция, см. <www.stand21.fr>).

Недостатками этой системы является необходимость иметь в постоянной готовности хладоагент, недостаточное его количество при длительных гонках и постепенное повышение его температуры с 5°С до 25°С, что вызывает повышение температуры под рубашкой свыше 41°С.

Задачей изобретения является создание такого способа охлаждения, который не имел бы указанных недостатков и поддерживал постоянную подрубашечную температуру на уровне 27-28°С. В этом заключается технический эффект от внедрения изобретения.

Способ заключается в том (см. прилагаемый чертеж), что берут готовую рубашку с установленными нательными трубчатыми теплообменниками на груди 1 и на спине 2 с байонетными разъемами: 3 на входе хладоагента и 4 на выходе хладоагента 5. Изготавливаем и берем испарительный теплообменник 6, внутри которого помещен тканевый фитиль 7, делящий теплообменник на два объема: объем 8, в котором с помощью воздушного электрического насоса 9 создают невысокий вакуум около 100 мм рт.ст., и объем 10 в виде щели толщиной 5-6 мм, через который с помощью водяного насоса 11 обеспечивают циркуляцию хладоагента по нательным трубчатым теплообменникам 1 и 2.

После выхода (позиция 5) его из теплообменников, в целях обеспечения запаса хладоагента и исключения образования воздушных пузырей в нем, устанавливают бачок 12 с эластичным и герметичным мешком, объем которого связан с атмосферой. Для данного способа запас хладоагента в основном зависит от энергозатрат пилота и времени гонок.

Рассмотрим пример: средние энергозатраты в напряженном варианте 400 Вт, время гонки 1 час.

Расход хладоагента будет равен:

,

где Q - скрытая теплота парообразования воды при температуре 25°С - 570 ккал/кг;

N - энергозатраты - 400 Вт=344 ккал/час;

η - термический кпд испарительного теплообменника - 0,25.

Подставляя известные величины в формулу, получим:

.

Таким образом, для одного часа гонки запас хладоагента, в данном случае воды, будет равен 2,4 кг.

Способ охлаждения тела пилота автомобильных гонок путем снятия тепла с тела при помощи нательных трубчатых теплообменников, установленных на груди и на спине пилота в готовой рубашке, отличающийся тем, что трубчатый теплообменник подсоединен байонетными разъемами на входе и выходе хладагента к испарительному теплообменнику, внутри которого помещен тканевый фитиль, делящий теплообменник на два объема: объем, в котором с помощью воздушного электрического насоса создают невысокий вакуум, около 100 мм рт.ст., и объем в виде щели толщиной 5-6 мм, через который с помощью водяного насоса обеспечивают циркуляцию хладагента по нательным трубчатым теплообменникам, а после выхода его из теплообменников в целях обеспечения запаса хладагента и исключения образования воздушных пузырей в хладагенте устанавливают бачок с эластичным и герметичным мешком, объем которого связан с атмосферой.