Публикации автора

В статье рассматривается проблема обеспечения безопасности и комфорта овощеводов при уходе за растениями в условиях зарытого грунта. Показано, что в зоне произрастания растений формируются условия неблагоприятные климатические условия. В ряде режимов температура воздуха в теплице может достигать 29,3 ±2,7ºC при относительной влажности воздуха - от 44 % до 85 %. Установлено, что комплект одежды овощевода в этих условиях должен не только эффективно защищать кожные покровы от контакта с растениями, но и обеспечивать условия рационального теплообмена человека. Доказана эффективность использования одежды с вентилируемыми воздушными прослойками для этих эксплуатационных условий. Поставлены основные задачи, связанные с проектированием такой одежды. Представлена численная модель для обоснования параметров организованной воздушной прослойки в комплекте одежды. Показаны возможности модели, в частности - возможность расчета распределения поля температуры и скорости движения воздуха за счет естественной конвекции с учетом строения тела человека, механических свойств текстильных материалов, конструктивного решения изделий. Предложен композитный текстильный материал с эффектом памяти формы. На его основе разработана конструкция дистанцирующего узла для формирования воздушной прослойки между бельевым и верхним слоями вентилируемой одежды. Представлен комплект вентилируемой одежды для овощеводов, разработанный на основе результатов расчетов, структуры композитного материала и конструкции дистанцирующего узла использованы при разработке комплекта. В комплекте предусмотрен ряд каркасных и дистанцирующих элементов, которые позволяют дистанцировать изделия верхнего слоя от бельевых изделий. Часть из совмещена с вентиляционными вставками, для обеспечения беспрепятственного воздухообмена между подожданным пространством и окружающим воздухом.

В статье рассматриваются проблемы исследования процессов прохождения запыленного воздуха через текстильные материалы в составе специальной одежды шахтера. Показано, что существующие подходы к оценке параметров безопасности комплектов одежды в аспекте защиты работающего от угольной пыли не отражают физическую сущность процессов фильтрации воздуха через их структуру с осаждением части пылевых частиц в материале. Для более точного анализа процессов прохождения и накопления пыли в текстильном материале предложено использовать численные модели, которые позволяют рассчитывать параметры движения через его структуру пылинок различных фракций, а также интенсивность осаждения пыли на нитях. Проведены микроскопические исследования угольной пыли, которые позволили установить ее фракционный состав. Разработана численная модель движения запыленного воздуха через текстильный материал, включающая модель текстильного материала, области запыленного и чистого воздуха, которые воспроизводят окружающую среду шахты и пространство внутри пакета одежды (или пододежное пространство). В модель введены уравнения для всех взаимодействий пыли со структурой текстильных тканей. Приведены результаты численного моделирования процессов прохождения запыленного воздуха через текстильные материалы различного переплетения. Разработаны уточненные зависимости, которые позволяют рассчитывать величины удельной пылепроницаемости и пылеемкости отдельно по характерным фракциям. Показаны различия в фракционных и интегральных показателях удельной пылепроницаемости и пылеемкости. Представлены обобщенные результаты экспериментальной проверки. В итоге установлены различия в интенсивности накопления пыли в текстильных тканях в зависимости от вида переплетения и размеров структурных элементов полотен (диаметры нитей ткани, расстояния между нитями).

Показана возможность использования современных методов виртуальной примерки одежды на аватар тела человека в процессе формирования качества швейных изделий. Приведена общая схема расчета механических процессов, которые развиваются в швейных изделиях при облегании тела человека в статике и динамике, основные направления автоматизации процесса вычислений. На основе выбранного численного метода решена задача подбора текстильных материалов для обеспечения требуемого качества изделия на примере мужской футболки. Определены механические свойства нескольких образцов трикотажных полотен для таких изделий. На основе полученных значений проведен расчет полей напряжения в деталях мужской футболки в различных позах аватара тела. Проведена экспериментальная проверка результатов моделирования. Установлены закономерности между механическими свойствами трикотажного полотна и характером напряжений в структуре изделия. Показана возможность их использования при выборе текстильных материалов с позиции обеспечения требуемого качества изделий на этапе проектирования.

Представлены результаты анализа функциональных материалов со свойством управления потоками влаги в пакете одежды. Показано, что в современных разработках вектор переноса формируется за счет градиента поверхностной энергии или капиллярного потенциала. Установлено, что все разработки могут быть классифицированы по виду механизма переноса. Перенос влаги за счет потоков Марангони в текстильных материалах обеспечивается: сочетанием натурального и синтетического сырья; нанесением на поверхности материала гидрофобизирующих и гидрофильных покрытий; использованием мембран. Организация в текстильных материалах градиента капиллярного потенциала связана с изменением поверхностной плотности по толщине. В ряде образцов используется сочетание этих подходов. Для каждого из выделенных классов представлены торговые марки материалов, которые доступны на современном рынке текстильной продукции.