Konvektionskühlung, Konduktionskühlung und Druckverteilungsprüfung von lebensrettender Ausrüstung

Convective Cooling, Conductive Cooling, and Pressure Distribution Testing of Life-Saving Equipment

Einführung

Bei der Analyse von lebensrettenden Ausrüstungsgegenständen wie Plattenträgern und Dienstgürteln sowie dazugehörigem Zubehör wie Einlegesohlen und Schulterpolstern kann es schwierig sein, quantitativ zu messen, was die beste Option für den Verbraucher wäre. Viele Eigenschaften und ihre Kombinationen können stark beeinflussen, wie effektiv ein bestimmtes Ausrüstungsstück für die Bedürfnisse einer Person sein kann, beispielsweise bestimmte Tragfähigkeiten, Kummerbundmerkmale, MOLLE-Reihen an bestimmten Stellen, Verdeckbarkeit, Integration mit Zubehör aus dem Zubehörhandel oder allgemeiner Tragekomfort. Druckverteilung, konvektive und konduktive Kühlung sind jedoch Eigenschaften von am Körper getragenen Gegenständen, die oft vernachlässigt werden, ein nachträglicher Einfall beim Design sind und für die es keine Vergleichsmaßstäbe gibt, die effektiv getestet wurden. Dieser Bericht bietet einen Überblick über eine umfangreiche Reihe von Tests, die in Bezug auf die Druckverteilung von Gürteln und Schulterpolstern, die konvektive Kühlung von Plattenträgern, Schulterpolstern, Einlegesohlen und Gürteln sowie die konduktive Kühlung von Plattenträgern und Schulterpolstern durchgeführt wurden.

Druckverteilung

 

Zweck :

Druckverteilungstests helfen dabei, Plattenträger, Gürtel, Einlegesohlen und Schulterpolster auf dem Markt zu vergleichen, um Druckpunkte zu identifizieren und das Design zu verbessern, um den Benutzerkomfort zu erhöhen. Höherer Benutzerkomfort führt zu weniger Ermüdung und Belastung des Endbenutzers und kann daher die verlorene Energie für eine längere Leistungssteigerung nutzen. Die Auswirkungen der Ermüdung nehmen mit höheren Gewichten über längere Zeiträume drastisch zu, was die Bedeutung des Komforts durch Design und Materialauswahl unterstreicht.

 

Methodik:

Um die verschiedenen Produkte zu testen, die von der Druckverteilung beeinflusst werden, wird FujiFilm Prescale verwendet, um Druckpunkte optisch hervorzuheben. Um die Genauigkeit und Realitätsnähe der Tests sicherzustellen, werden 2 mm ballistisches Gel zwischen Druckfilm und Testprodukt platziert, um besser darzustellen, wie menschliche Druckrezeptoren stimuliert werden, da diese Druckrezeptoren normalerweise etwa 2 mm unter der Haut liegen.

 

Gürtel : Um die Druckverteilung von Gürteln repräsentativ zu testen, wird Druckfolie/ballistisches Gel auf einer nur aus Beinen bestehenden Schaufensterpuppe um die Gürtellinie herum platziert. Die Schaufensterpuppe wird dann mit Arbeits-/Kampfhosen und dem jeweiligen zu vergleichenden Gürtel bekleidet. Ähnlich wie bei den Plattenträgern werden alle Gürtel in derselben Konfiguration geladen. Um eine gleichmäßige Spannung aller Gürtel sicherzustellen, wird eine Angelwaage verwendet, um jeden Gürtel auf den gleichen Wert zu spannen. Es wird darauf geachtet, dass jeder Gürtel auf derselben Höhe entlang der Schaufensterpuppenbeine platziert wird, um einheitliche Ergebnisse zu gewährleisten.
 
Plattenträger : Um mit der Druckfolie für Plattenträger konsistente und gültige Ergebnisse zu erzielen, wird ein PVC-Rohr mit 4 Zoll Durchmesser verwendet, um den ungefähren Radius einer menschlichen Schulter zu simulieren. Zusätzlich wird ein 1,5 Zoll breites Gurtband verwendet, das durch die jeweiligen Schulterpolster mit Stoßplatten geführt wird, um von Testmaterial zu Testmaterial möglichst konsistente Ergebnisse zu erzielen. Wenn echte Plattenträger auf das ballistische Gel und die Druckfolie gelegt werden, kommt es zu großen Abweichungen bei den Ergebnissen, die davon abhängen, wie der Träger auf der Folie platziert wird.
 
Schulterpolster: Neben einem praktischen Modell mit einem PVC-Rohr zur Simulation des Radius der menschlichen Schulter kann ein Flachtest durchgeführt werden, um die Druckverteilung speziell im Hinblick auf die Materialkompression unter Belastung zu testen. Bei diesem Test wird ein kleiner Ausschnitt aus Acryl als Unterlage verwendet, auf die Druckfolie, ballistisches Gel, ein Metallblech zur gleichmäßigen Verteilung der Last und Gewichte gelegt werden.
 
Einlegesohlen: Um die Druckverteilung auf Einlegesohlen repräsentativ zu testen, wird eine Druckfolie zwischen Einlegesohle und menschlichem Fuß platziert. Da die Druckrezeptoren im Fuß viel näher an der Haut liegen, ist die Verwendung von ballistischem Gel für diesen Test nicht erforderlich. Zwischen allen Tests tritt dieselbe Person auf jede Einlegesohle.



Ergebnisse :

Die Ergebnisse aller Druckverteilungstests ergeben dieselbe Messgröße zum Vergleichen der Ergebnisse: Druckfilmbilder. Bei allen Schulterpolster-/Plattenträgertests wurden 20 Pfund schwere Stoßplatten an den Gurten aufgehängt. Um unterschiedliche/höhere Drücke auf die angegebenen Schulterpolster zu testen, muss der 4ULW-Film und höher verwendet werden.



Schulterpolster/Plattenträger :

Abbildung Nr. 1: Simulierter Plattenträger-Druckfilm

Abbildung 1 zeigt die Tests, die an 6 auf dem Markt erhältlichen Schulterpolstern sowie 3 Prototypen durchgeführt wurden. Die obere Reihe zeigt, von links nach rechts, ICEVENTS® Classic , ICEVENTS® Aero , T.Rex Arms AC1, SHAW Concepts ARC V2, Crye Precision JPC 2.0 und Spiritus Systems LV-119, alle mit 20 Pfund Druck. Die folgende Reihe zeigt die Polster ICEVENTS® Aero und T.REX AC1 mit nur 10 Pfund. Die untere Reihe zeigt, von links nach rechts, 2x vollständig umschlossene ICEVENTS® und vollständig umschlossene ICEVENTS® mit einer Schicht Tegris über den umschlossenen ICEVENTS®. Bei der Interpretation der Testergebnisse gilt: Je gesättigter die Magentafarbe, desto höher der Druck; je stärker die Sättigung also ist, desto effektiver verteilt das Schulterpolster den Druck.

 

Basierend auf den getesteten Schulterpolstern schien das Shaw Concepts ARC V2 die gleichmäßigste Druckverteilung mit den wenigsten Spitzendruckpunkten zu haben. ICEVENTS® scheint eine gleichmäßige Druckverteilung zu haben, obwohl ICEVENTS® Aero eine kleinere Kontaktfläche hat, was einer größeren Belastung entspricht. Prototypoptionen zeigen vielversprechende Ergebnisse mit einer gleichmäßigeren Druckverteilung bei Verwendung des eingeschlossenen Stimulites. Alle anderen Optionen scheinen den Druck anständig zu verteilen, obwohl mehr Druckpunkte zu sehen sind, wie es bei sehr dünnem Schaumstoff zu erwarten ist oder gar keinem.

 

Gürtel

Abbildung 2: Druckverteilung im inneren Riemen

Abbildung 2 zeigt die Druckverteilungsergebnisse aus dem Testen des AWS/Ronin, BFG CHLK und ICEVENTS® INNER BELT . Die Oberseite jedes Streifens ist der vordere linke Leistenbereich der Puppe. Bemerkenswert sind sowohl die vorderen Leistenbereiche, die an beiden Enden der Streifen gezeigt werden, als auch die Mitte jedes Streifens, wo es begrenzten Kontakt mit dem unteren Rücken der Puppe gab. Die Bereiche dazwischen sind die Bereiche, in denen der Gürtel den Druckfilm berührte. Wills Ronin-Gurtaufbau wurde bei allen 3 Tests verwendet.

Basierend auf dem durchgeführten Test sind die Ergebnisse nicht ganz eindeutig, da die Fehlerbereiche sehr groß sind und die Empfindlichkeit des Films für den gegebenen Druck, der durch die Hose und den Gürtel ausgeübt wird, zu hoch ist. Ein aussagekräftigerer Test wäre, die Gürtel flach hinzulegen, ähnlich dem Druckverteilungstest für Schulterpolster.


Einlegesohlen

Abbildung 3: Druckverteilung in den Einlegesohlen

Abbildung 3 zeigt Druckverteilungstests, die sowohl mit ICEVENTS®- Einlegesohlen als auch mit SuperFeet-Einlegesohlen durchgeführt wurden. Obwohl die für diesen Test verwendete Druckfolie für den ausgeübten Druck (menschliches Körpergewicht) zu empfindlich war, dient sie dazu, die Empfindungen visuell darzustellen, die durch die unterschiedliche Materialwahl zwischen Stimulite und einer herkömmlichen Schaumstoffsohle + Fersenkappe aus Kunststoff entstehen. Die unberührten Schnitte, die man überall auf den verschiedenen Einlegesohlen sieht, entstehen durch die Faltung/Zusammenfaltung der Folie unter dem Fuß.

 

Konduktive Kühlung

 

Zweck :

Das Tragen von Plattenträgern isoliert von Natur aus einen großen Bereich des Rumpfes. Materialauswahl, Oberfläche und Dicke sind alles wichtige Komponenten der Gleichung, die die Wärmeübertragung durch Wärmeleitfähigkeit modelliert. Um die Wärmeleitfähigkeit zu reduzieren, sollte der isolierende Plattenträger idealerweise eine minimale Oberfläche und Dicke aufweisen und aus einem Material mit einem höheren K-Wert bestehen. Alle Plattenträger tragen jedoch Panzerplatten, und egal, ob sie aus Keramikverbundstoffen oder Stahl bestehen, sie bilden eine große Oberfläche mit einem relativ dicken Material mit einem niedrigen K-Wert. Darüber hinaus müssen andere Bereiche des Plattenträgers wie Schulterpolster und Kummerbund ein Gleichgewicht zwischen Druckverteilung herstellen, wobei der Druck durch eine größere Oberfläche gemildert wird, Funktionalität und schließlich thermischen Eigenschaften/Wärmeübertragung.

 

Methodik :

Um die Wärmeleitfähigkeit von Plattenträgern zu testen und hervorzuheben, wird der Oberkörper einer erhitzten Puppe mit Kampfhemd und Plattenträger mit einer FLIR-Kamera fotografiert/gefilmt. Sobald der Träger ausreichend lange getragen wurde, um die simulierte Körpertemperatur der Puppe zu erhitzen, wird der Plattenträger entfernt und die Wärmebildkamera hebt heiße Stellen sowohl am Oberkörper als auch am Plattenträger hervor.

 

Materialspezifischer Test : Zusätzlich kann ein spezifischerer Materialtest durchgeführt werden, um den K-Wert ausgewählter Materialien zu ermitteln. Das Testmaterial wird auf ein nicht absorbierendes Heizkissen gelegt, das konstant auf 100 Grad Fahrenheit erhitzt wird. Auf das Testmaterial wird eine Folienschicht mit Eis in der Form des Testmaterials gelegt, die mit dem Material in Kontakt kommt. Dadurch wird ein Test zur Ermittlung des spezifischen K-Werts des Testmaterials durchgeführt, wobei alle anderen Komponenten des Fourierschen Gesetzes bekannt sind.




Abbildung Nr. 4: Fouriersches Gesetz

Wenn die Dicke des Testmaterials, die Temperaturen auf beiden Seiten des Materials, die Materialfläche und die Wärmeübertragungsrate mit der spezifischen Schmelzwärme des Eises und der Eismasse bekannt sind, ist die einzige Variable, die aufgezeichnet werden muss, die Zeit, die das Eis zum Schmelzen braucht. Wenn alle Variablen entweder bekannt oder aufgezeichnet sind, kann K, die letzte verbleibende Variable, mit einfacher Algebra gelöst werden. Dies ist auch die Grundlage für das Testvideo der Kühlweste, in dem eine beheizte Puppe mit darauf platzierten Kühlwesten und die zum Schmelzen des Eises benötigte Zeit zum Erreichen von Wärmeübertragungswerten verwendet werden. Weitere Informationen zu diesem Experiment finden Sie in der zweiten zitierten Quelle am Ende dieses Dokuments.

 

Ergebnisse :

Beim praktischen Plattenträgertest wird die Wärmebildgebung den Betrachtern und Produktdesignern/Ingenieuren ein visuelles Element bieten, um heiße Stellen auf den Trägern zu identifizieren. Alle Träger werden wahrscheinlich eine ähnliche Leistung mit geringfügigen Unterschieden aufweisen, sodass dies eine gute Gelegenheit wäre, ICEVENTS® und ICEPLATE® Curve zu vermarkten. ICEVENTS® versetzt die Träger vom Körper, wodurch die Oberfläche der heißen isolierenden Träger/Platten auf dem Körper effektiv reduziert wird und hohe Verdunstungskühlungsraten mit erhöhtem Luftstrom ermöglicht werden, während es gleichzeitig aus einem Material mit einem höheren K-Wert besteht. ICEPLATE® Curve fügt ein leitfähiges Kühlelement über eine große Oberfläche hinzu usw.

Die Wärmebilder zeigen, dass Träger wie der Crye Precision AVS, die eine größere Kontaktfläche am Körper aufweisen, mehr Wärme isolieren als ICEPLATE® Exo oder Crye Precision JPC 2.0. Das Design von Shaw Concepts zeigt, dass selbst bei Verwendung von Materialien wie Abstandsgeflecht ein Luftspalt/-abstand die Kontaktfläche stark reduziert, was weniger isoliert und eine konvektive Abkühlung ermöglicht, die viel schneller erfolgt als wenn der Körper mit dem Träger in Kontakt ist. Dies ist ein wichtiger Hinweis, insbesondere wenn man bedenkt, dass es sich um einen vollwertigen Plattenträger handelt, der für eine ähnliche Rolle wie der Crye Precision AVS entwickelt wurde.

Für den materialspezifischen Test sind K-Werte wissenschaftlich ermittelte Werte, die die Wärmeleitfähigkeit eines Materials angeben. Diese können mit verschiedenen Parametern wieder in das Fouriersche Gesetz einfließen, um die Auswirkung der K-Werte auf die gesamte Wärmeübertragung zu veranschaulichen.

 

Schulterpolster Wärmeleitfähigkeitskoeffizient „K“ EISEVENTS ® Prozent effizienter
1 ICEVENTS ® Aero 0,000440
2 Crye-Präzision 0,000188 134,15
3 T.REX-Waffen 0,000072 507.09
4 Spiritus Systems 0,000041 980.04

Abbildung 5: Wärmeleitfähigkeitswerte für die konduktive Kühlung des Schulterpolsters

Abbildung 5 zeigt sowohl die Rohwerte für die Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten jedes Schulterpolsters als auch die prozentual höhere Effizienz, die ICEVENTS® bietet. Beachten Sie, dass der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient im Fourierschen Gesetz eine eher geringe Rolle spielt, obwohl die tatsächliche prozentuale Effizienz hoch sein kann.

 

Vergleichsmaßstab :

Das erste Vergleichsmaß (Schulterpolster) ist der durch den Test erreichte Roh-K-Wert, der die spezifischen Materialeigenschaften jeder Testprobe differenziert, die sich auf die Fähigkeit der Testprobe zur Wärmeübertragung auswirken.

 

Das zweite Vergleichsmaß (Plattenträger) sind FLIR-Bilder, die hier eingesehen werden können .

Konvektive Kühlung

 

Zweck :

Ein wichtiger Bestandteil des natürlichen Kühlprozesses des Körpers ist die Verdunstungskühlung des Schweißes, die am besten durch Konvektionskühlung oder Luftstrom durch den erhitzten/durchschwitzten Bereich erreicht wird. Um Materialauswahl, Design und Konstruktion zu testen, werden die folgenden Tests durchgeführt, um Konstruktionsfehler und Verbesserungsbedarf zu ermitteln.

 

Methodik :

Zur Prüfung der Verdunstungskühlung werden zwei verschiedene Testmethoden verwendet. Bei beiden wird ein Shammee-Material auf ein konstantes Gewicht eingeweicht, um starkes Schwitzen bei körperlicher Anstrengung zu simulieren (0,5 kg/m²/h). Bei der ersten Methode wird eine auf eine konstante menschliche Körpertemperatur erwärmte Puppe in eine geschlossene Kammer gesteckt und der Anstieg der Luftfeuchtigkeit im Laufe der Zeit durch das Verdunsten des Shammee überwacht. Bei der zweiten Methode wird das eingeweichte Shammee im Laufe der Zeit gewogen, während das Wasser verdunstet.

 

Plattenträger : Plattenträger werden in der Acrylkammer getestet, während der Anstieg der Luftfeuchtigkeit überwacht wird. Die Puppe wird auf Körpertemperatur (100 °F) eingestellt, das eingeweichte Shammee (eingeweicht gewogen mit 3,78 oz) wird auf die Puppe gelegt und der getestete Träger wird mit Platten beladen, die das gesamte Shammee bedecken. Ein Arduino-Feuchtigkeitssensor hängt in der Kammer.

 

Gürtel, Einlegesohlen, Schulterpolster : Diese drei Wearable-Sets werden alle auf dem mit Acryl ummantelten Heizbett getestet. Mit der gewünschten Testprobe wird ein eingeweichtes Shammee zwischen das Heizkissen (auf 100 °F eingestellt, um die Körpertemperatur im Freien bei anstrengender Aktivität zu simulieren) und das Testmaterial gelegt. Sowohl die Testprobe als auch das Shammee werden alle 10 Minuten gewogen, um die Verdunstung im Laufe der Zeit zu messen. Die Messungen werden alle 10 Minuten durchgeführt, bis das gesamte Wasser verdunstet ist.

 

Ergebnisse :

Diese Tests messen die Konvektions- und Verdunstungskühlelemente der gegebenen Testproben. Da die gemessene Variable sowohl für die Plattenträger- als auch für die Gürtel-/Einlegesohlen-/Schulterpolstertests die Verdunstungsrate durch Feuchtigkeitszunahme bzw. Wasserverlust ist, geben diese Raten an, welche Testproben eine größere Oberfläche des Shammee dem Luftstrom aussetzen und so die Verdunstung fördern, wobei sowohl die konvektiven als auch die Verdunstungskühleigenschaften berücksichtigt werden. Um die Daten mit der ICEPLATE®-Kurve zu kontextualisieren, kann die Wattzahl/J/s als Vergleich zur Verdunstungskühlleistung verwendet werden. Diese Energieübertragungsrate wird ermittelt, indem die Verdunstungswärme von Wasser (2,25 x 10^6 J/kg) mit der Verdunstungsrate von Wasser multipliziert wird. Basierend auf den durch diese Tests erhaltenen Daten können die folgenden Zahlen ermittelt werden.

 

Alle Rohdatenpunkte finden Sie in der hier verfügbaren Tabelle zur Datenerfassung für konvektive Kühlung .








Schulterpolster

Ergebnisse: Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min) Energieübertragung (W oder J/s) ICEVENTS ® % effizienter Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min)
1 ICEVENTS® Aero 2.14 0,00202
2 Spiritus Systems LV-119 1,93 11.35 0,00181
3 SHAW Concepts ARC V2 1.26 70,42 0,00118
4 T.REX-Waffen AC1 0,85 152,58 0,00080
5 Crye Precision JPC 2.0 0,84 154,32 0,00079

Abbildung 6: Energieübertragung durch Verdunstungskühlung und Schweißverlust durch Schulterpolster

Nachdem für jedes Testmaterial 3 Versuche durchgeführt wurden, wurde die Gewichtsänderung für jeden Zeitunterschied (alle 10 Minuten) berechnet, dann gemittelt, um einen durchschnittlichen Gewichtsverlust/Minutenwert zu erhalten, und dann erneut über die drei Versuche gemittelt, um die Werte zu erhalten, die in der Spalte ganz rechts zu sehen sind. Um die konstante Energieübertragungsrate (Watt oder J/s) zu ermitteln, wird der ermittelte durchschnittliche Schweißverlust von oz/min in kg/s umgerechnet und dann mit der Verdampfungswärme des Wassers multipliziert, um eine Wärmeübertragungsrate „Q“ zu erhalten, wie in der ganz linken Datenspalte in der Abbildung oben zu sehen. Schließlich wird die prozentuale Effizienzsteigerung von ICEVENTS® gegenüber konkurrierenden Testproben in der mittleren Datenspalte oben angegeben.

 

Gürtel

Ergebnisse: Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min) Energieübertragung (W oder J/s) EISEVENTS ® % effizienter Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min)
1 ICEVENTS® Aero 2.14 0,00201
2 ICEVENTS® mit AWS/Ronin 1,68 0,00158
3 BFG CHLK 1,49 44,15 0,00140
4 AWS/Ronin 1,39 21.11 0,00131

Abbildung 7: Werte für Energieübertragung durch Verdunstungskühlung und Schweißverlust am Arbeitsgürtel


Ähnlich wie bei den Schulterpolstertests wurden 3 Versuche für die in Abbildung 6 aufgeführten Gürtel durchgeführt. Die Gewichtsveränderungen wurden für jeden Zeitunterschied (alle 10 Minuten) berechnet, dann gemittelt, um einen durchschnittlichen Gewichtsverlust/Minutenwert zu erhalten, und dann erneut über die drei Versuche gemittelt, um die Werte zu erhalten, die in der Spalte ganz rechts zu sehen sind. Um die konstante Energieübertragungsrate (Watt oder J/s) zu ermitteln, wird der ermittelte durchschnittliche Schweißverlust von oz/min in kg/s umgerechnet und dann mit der Verdampfungswärme des Wassers multipliziert, um eine Wärmeübertragungsrate „Q“ zu erhalten, wie in der ganz linken Datenspalte in der Abbildung oben zu sehen. Schließlich ist die prozentuale Effizienzsteigerung von ICEVENTS® gegenüber konkurrierenden Testproben in der mittleren Datenspalte oben angegeben. Die Testergebnisse zeigten Unterschiede zwischen dem Design des inneren Gürtels und der Materialauswahl.


Einlegesohlen

Ergebnisse: Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min) Energieübertragung (W oder J/s) EISEVENTS ® % effizienter Durchschnittlicher Schweißverlust (oz/min)
1 ICEVENTS® Einlegesohlen 1.16 0,00109
2 No-Name Schaumstoff-Einlegesohlen 0,87 32,76 0,00082

Abbildung Nr. 8: Zahlen zur Energieübertragung durch Verdunstungskühlung und zum Schweißverlust bei ICEVENTS®-Einlegesohlen

Ähnlich wie bei den konvektiven Kühltests für Schulterpolster und Gürtel wurden 3 Versuche für die ICEVENTS®-Einlegesohlen durchgeführt. Die Gewichtsveränderungen wurden für jeden Zeitunterschied (alle 10 Minuten) berechnet, dann gemittelt, um einen durchschnittlichen Gewichtsverlust/Minutenwert zu erhalten, und dann erneut über die drei Versuche gemittelt. Um die konstante Energieübertragungsrate (Watt oder J/s) zu ermitteln, wird der ermittelte durchschnittliche Schweißverlust von oz/min in kg/s umgerechnet und dann mit der Verdampfungswärme des Wassers multipliziert, um eine Wärmeübertragungsrate „Q“ zu erhalten, was eine Energieübertragungsrate von 1,16 J/s und eine durchschnittliche Verdunstungsrate von 0,00109 oz/min ergibt. Eine andere Marktoption, deren Konstruktion Schaumstoff als Verstärkungsmaterial und eine Filzeinlage als Kontaktmaterial enthielt, wies eine geringere Schweißverlustrate auf, da das Wasser durch das Material sickerte, was den Verdunstungsprozess verlängerte.

 

Plattenträger



Abbildung 9: Normalisierte Zunahme der Luftfeuchtigkeit bei Plattenträgern im Laufe der Zeit



Nach 3 Versuchen der Datenerfassung pro Plattenträgerkonfiguration wurde ein durchschnittlicher Feuchtigkeitsanstieg pro Versuch berechnet, dann wurde daraus der Feuchtigkeitsanstieg/Minute berechnet, um die Daten von Null aus zu normalisieren und Feuchtigkeitsanstiege zwischen Trägern richtig zu vergleichen, da die anfänglichen Feuchtigkeitswerte von Versuch zu Versuch und von Träger zu Träger variieren. Der anfängliche Feuchtigkeitsanstieg, bevor die Kurve beginnt, abzuflachen/ein Gleichgewicht zu erreichen, ist am signifikantesten. Je steiler die anfängliche Steigung, desto höher ist die Verdunstungsrate pro Minute des jeweiligen Trägers. Der Gesamtanstieg der Feuchtigkeit über die gesamten 60 Minuten kann nicht die Gesamtmenge der Verdunstung zeigen, da die Kammer ihre Gleichgewichtsfeuchtigkeit erreicht hat, bei der die Zeit, die es braucht, bis mehr Wasser verdunstet und die Luft sättigt, stark zunimmt oder überhaupt nicht auftritt. Um den Startpunkt jedes Feuchtigkeitsanstiegs zu normalisieren, wird das durchschnittliche Delta zwischen jeder durchschnittlichen Minute berechnet und zu Null addiert.

 

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die aus dieser Testreihe gesammelten Daten zu interpretieren. Zunächst gibt es eine grafische Interpretation. In Abbildung 9 sind die ersten 25 Minuten am wichtigsten, da sie den anfänglichen Anstieg der Luftfeuchtigkeit verdeutlichen, bevor alle Anlagen eine Gleichgewichtsfeuchtigkeit erreichen. Eine höhere Auflösung von Abbildung 9 ist in der Tabelle zu sehen, ebenso wie andere Vergleiche und Rohdatendiagramme.

 

Gesamte Verdunstungskühlung, Q J
1 ICEPLATE® EXO mit ICEVENTS ® 53,84
2 SHAW Concepts ARC V2 mit ICEVENTS® 38,53
3 Crye Precision AVS mit ICEVENTS® 36,56
4 ICEPLATE EXO® 32,91
5 Crye Precision JPC 2.0 30,87
6 Crye Präzisions-AVS 28,69
7 Spiritus Systems LV-119 27,88
8 SHAW Concepts ARC V2 26,32
9 T.REX-Waffen AC1 13,82
10 Crye Precision AVS mit Crye Pads 10.42

Abbildung Nr. 10: Rohdaten zur Energieübertragung bei der Verdunstungskühlung mit Plattenträgern


Abbildung Nr. 10 zeigt die Platzierung der Plattenträger und Konfigurationen sowie ihre jeweiligen Verdunstungskühlungswerte. Bemerkenswert ist die Steigerung der Kühlleistung durch ICEVENTS® und die Verringerung der Kühlleistung durch die Crye Precision AVS-Pads, die die Kühlleistung des AVS gegenüber seiner Basiskonfiguration reduzierten. Während die Crye Pads den Träger leicht vom Körper absetzten, ist das Material, aus dem die Pads bestehen, sehr effektiv bei der Aufnahme von Wasser und daher äußerst ineffektiv bei der Aufnahme von Verdunstung.


Abbildung Nr. 11: Luftfeuchtigkeit vs. Zeit ICEVENTS®-Vergleich



Abbildung Nr. 12: ICEVENTS®-Vergleich: Prozentualer Unterschied bei der Verdunstungskühlung

Abbildung 11 und 12 zeigen den prozentualen Unterschied, den ICEVENTS® bei der Steigerung der Verdunstungskühlung ausmacht, sowie die durchschnittliche prozentuale Steigerung der Verdunstungskühlung durch ICEVENTS®. ICEVENTS® bietet außerdem eine um 250,68 % höhere konvektive Kühlleistung als die Crye AVS Pads, was im Kontext der Gesamtjoule 36,56 J gegenüber 10,42 J entspricht.



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