Klærisolasjon

Den klær isolasjon er den termiske isolasjon som gir den klærne .

En av rollene til klær er faktisk å beskytte mot dårlig vær, og spesielt mot kulde. De er også nyttige for å beskytte mot varme, spesielt for yrker relatert til brann ( metallurgi , brannmenn ).

Isolasjonsmekanismer

Det er tre moduser for varmeoverføring  : ledning (kontaktvarmeutveksling), konveksjon (blanding av adveksjon og diffusjon ) og stråling .

For å begrense tapene (eller gevinstene) av termisk energi, er det nødvendig å begrense disse tre overføringsmodusene.

Den luft har en meget lav varmeledningsevne , men ulemper, er det meget mobil. Det er derfor to viktige elementer i beskyttelse mot kulde:

• kutt vinden for å forhindre at den jager vekk laget av varm luft som vi har dannet;
• hold et lag med stille luft, fang det med tråder ( ull , pels , naturlig hår osv.).

Et tredje element er fuktighet . Faktisk er vann en god termisk leder (det brukes som varmeoverføringsvæske og for å avkjøle forbrenninger ). Når klær blir våte - gjennom svette, regn, nedsenking - vil vann erstatte luften mellom trådene på plagget og ledningslekkasjer oppstår .

Termisk isolasjon er derfor optimal med tre lag med klær:

• en bleie nær kroppen for hygiene (endres oftere enn resten av klærne), og hvis rolle er å evakuere svette, slik at den ikke forblir i kontakt med huden;
• et finmasket, vindtett , vanligvis tynt ytre lag ; hvis det er fare for dårlig vær, er det ideelt sett et vanntett plagg , det ideelle er et tekstil som stopper vanndråpene, men lar vanndamp passere , noe som gjør at svetten evakueres (for eksempel en såkalt pustende membran ); idealet er at plagget har lav termisk emissivitet (metallisk aspekt av draktene til vulkanologer);
• mellom de to, et "tykt" lag som fanger luft og forhindrer kontakt mellom huden og det vindtette laget (det siste er tynt, det tar raskt temperaturen fra utsiden).

De tre lagene med luft mellom huden og klærne spiller også en isolerende rolle. Dermed, hvis klærne er tette (for eksempel ved stroppene til en ryggsekk), er isolasjonen mindre god på disse stedene.

Isolasjonsmekanisme i vannmiljø

Enheter

Den clo er en enhet som måler den termiske isolasjon som brukes til klær ( klær engelsk).

1 clo = 0,155  m 2  K  W −1

Det er den isolasjon som gjør det mulig for en person i ro for å opprettholde termisk likevekt i en atmosfære ved 21  ° C . Ovenfor svetter personen, under føler han kulden.

Vi bruker også togs:

1 togs = 0,1  m 2  K W −1 ≈ 0,645 clo 1 clo = 1,55 togs

Ordet "  togs  " er et engelsk slangord, tilsvarende "fringue". Den kommer fra den nederlandske tuig og den tyske tög .

Dimensjonal ligning

En person produserer varme gjennom stoffskiftet . Når en muskel er trukket sammen , brukes omtrent 25% av energien til bevegelse (mekanisk energi) og 75% blir transformert til varme), med en kraft P per enhet kroppsoverflate på omtrent:

• 60  W / m 2 i ro;
• 120  W / m 2 for en langsom tur;
• 180  W / m 2 for rask gange.

Den varmetapet er proporsjonalt med differansen mellom kroppstemperatur og utetemperatur.

Termisk likevektstemperatur

Omgivende temperatur T ved hvilken legemet er i termisk likevekt er avhengig av den kraft P som produseres av kroppen og isolasjon R . Den empiriske formelen, i ° C, er:

T = 31 ° C - P · R

i internasjonale enheter. Hvis R er i clo, blir formelen

T = 31 ° C - 0,155 · P · R

Noen eksempler

Klærisolasjon

• sommerkjole shorts og shirtless: 0,4 clo;
• ski antrekk  : 2 clo;
• lett fleeceutstyr: 3 clo;
• tungt polarutstyr: 4 clo;
• fleece ned: 8 clo.

Likevektstemperatur

• person i sommerklær i hvile ( P = 60  W / m 2 , R = 0,4 clo): T = + 27  ° C  ;
• tungt polart utstyr i hvile ( P = 60  W / m 2 , R = 4 clo): T = −6  ° C  ;
• sakte gange i lett polarutstyr ( P = 120  W / m 2 , R = 3 clo): T = −25  ° C  ;
• sove i fleece teppe ( P = 48  W / m 2 , R = 8 clo): T = −28  ° C  ;
• rask gange i tungt utstyr pol ( P = 180  W / m 2 , R = 4-clo): T = -80  ° C .

Se også

Relaterte artikler

• Vindkjøling
• Skiklær

Eksterne linker

• Hvor mange? En ordbok for måleenheter , Russ Rowlett, University of North Carolina , Chapel Hill