Исследования выполнены при средних значениях толщины эпителиального и жировых слоев. Интересно оценить влияние этих параметров на результаты эксперимента. Удачное сочетание свойств объекта криогенного физиотерапевтического воздействия и газообразного теплоносителя обеспечивает поверхностную локализацию тепловых потерь. Если отвод теплоты от наружной поверхности оболочки в вариантах с газообразным теплоносителем и ледяной водой близки по значению, то теплопотери ядра тела в водных процедурах в 1,4 раза больше. При криогенном охлаждении эпителия обеспечивается рациональный отвод теплоты – теплопотери, отнесенные к единице достигаемого лечебного эффекта, составляет всего 1,4 кДж/ерд. Для достижения равного лечебного эффекта в ледяной воде необходимо многократно увеличить общие теплопотери. При величине относительных теплопотерь 12,8 кДж/ерд для достижения 50 % лечебной эффективности по сравнению с криогенным методом нужно отвести 2500 кДж теплоты, что примерно равно 25 % суточных тепловыделений человека.
Толщина эпителия колеблется в пределах 1 – 3 мм, на втором этапе сопоставительного анализа в эксперименте использованы объекты с различной толщиной эпителия.
Моделирование сравниваемых процедур в условиях воздействия на объекты с различной толщиной эпителия позволяет оценить влияние тепловыделений в покровных тканях на результаты их охлаждения.
Увеличение заданной толщины эпителиального слоя выше среднего значения повышает тепловую инерцию оболочки за счет удаления ее внутренней границы от поверхности. В эпителиальных слоях большой толщины выделяется больше теплоты, поэтому расчетная продолжительность этих экспериментов больше, чем в базовом варианте. Увеличение экспозиций сопровождается адекватным увеличением суммарного раздражающего воздействия и теплоты, отведенной с поверхности объекта воздействия (см. табл. 2.3.2).
В целом увеличение толщины эпителия позитивно сказывается на результатах эксперимента. В то же время следует обратить внимание на правильный выбор максимальной продолжительности контакта с теплоносителем, т.к. расчетная продолжительность варианта с минимальной толщиной кожи уменьшается до 18 секунд.
Таблица 2.3.2
Результаты численного эксперимента по моделированию гипотермического воздействия на оболочку при различной толщине эпителиального слоя
Вычисляемые параметры, единицы измерения |
толщина эпителия, мм |
Характеристика теплоносителя |
||
газ Т = 140 К |
вода Т = 273 К |
вода Т = 285 К |
||
Продолжительность процедуры, с |
1,0 |
126 |
156 |
181 |
1,5 |
143 |
166 |
191 |
|
2,0 |
159 |
176 |
202 |
|
2,5 |
172 |
186 |
213 |
|
3,0 |
184 |
196 |
225 |
|
Температура поверхности кожи в конце процедуры, °С |
1,0 |
-2,0 |
5,2 |
15,5 |
1,5 |
-2,0 |
5,3 |
15,6 |
|
2,0 |
-2,0 |
5,5 |
15,7 |
|
2,5 |
-2,0 |
5,6 |
15,8 |
|
3,0 |
-2,0 |
5,7 |
15,8 |
|
Температура под жировым слоем в конце процедуры, °С |
1,0 |
36,3 |
36,0 |
36,0 |
1,5 |
36,3 |
36,0 |
36,0 |
|
2,0 |
36,2 |
36,0 |
36,0 |
|
2,5 |
36,2 |
36,0 |
36,0 |
|
3,0 |
36,2 |
36,0 |
36,0 |
|
Максимальное значение интенсивности раздражающего действия, ерд/с∙м2 |
1,0 |
80,0 |
0,3 |
0,1 |
1,5 |
80,0 |
0,3 |
0,1 |
|
2,0 |
80,0 |
0,3 |
0,1 |
|
2,5 |
80,0 |
0,3 |
0,1 |
|
3,0 |
80,0 |
0,3 |
0,1 |
|
Суммарное раздражающее действие, ерд/м2 |
1,0 |
255 |
32 |
9 |
1,5 |
290 |
32 |
9 |
|
2,0 |
325 |
32 |
10 |
|
2,5 |
357 |
33 |
11 |
|
3,0 |
389 |
34 |
11 |
|
Общая потеря теплоты с поверхности кожи за процедуру, кДж/м2 |
1,0 |
355 |
343 |
226 |
1,5 |
404 |
378 |
248 |
|
2,0 |
446 |
412 |
268 |
|
2,5 |
483 |
437 |
286 |
|
3,0 |
515 |
463 |
303 |
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.