Бул изилдөө, bir кийимдин ne kadar аба өткөрөрү менен insan vücudunun табигый жылуулук изоляциясы ортосунда matematiksel bir denge kurulup kurulamayacторını изилдөөktadır. Önerмененn биофизикалык модель; май тканыndan өткөрүү, deri бетindeki конвекция жана нурлануу менен кийим үстүндөn gerçekleşen жылуулук өткөрүүnı тизмектүү термалдык каршылыктар şeklinde birleştirmektedir. Kumaş тешикчеliliği φ жана modeldeki дене май катышы β, toplam кыймыл жана жылуулук жоготуу чыгымыni en aza indirecek iki tasarım değişkeni катары ele alınmıştır.

Modelin genel eğilimine боюнча төмөн ишмердүүлүкlerde orta düzeyde аба өткөрүмдүүлүгү жана жогорураак кийим изоляцияı; интенсивдүү физикалык ишмердүүлүкlerde ise тердин бууланышыnı kolaylaştıran жогорку тешиктүүлүк жана төмөн изоляция сунушталат. Изилдөөdaki 31 ишмердүүлүк үчүн hesaplanan tabloda optimum тешиктүүлүк, uyuma durumundaki 0,08 değerinden 15 km/saat koşudaki 0,91 değerine yükselirken önerмененn кийим изоляцияı 1,25 clo’dan 0,02–0,04 clo аралыктынa düşmektedir.

Soğuk жана төмөн ишмердүүлүкli негизги senaryo үчүн изилдөө, болжол менен β_opt=0,11 жана φ_opt=0,35 değerlerini bildirmektedir. Bununla birlikte ошол эле изилдөөnın ишмердүүлүк tablosunda 126 W’lık hareketsiz ишмердүүлүк үчүн кийимli optimum yтор oranı 0,16 жана optimum тешиктүүлүк 0,22 катары жанаrilmektedir. Bu nedenle tek жана tutarlı bir optimum değer seti жок.

Daha маанилүү bir sorun, 30 dakikalık egzersiz симуляцияларыyla ilgilidir. Tablo 2, өзөк температурасыnın ишмердүүлүк arttıkça 36,9 °C’den 39,0 °C’ye çıktığını belirtmektedir. Buna karşılık изилдөөnın ekindeki Python kodu doğrudan çalıştırıldığında болжол менен 37,33–44,90 °C çekirdek температураları жана 30,52–19,50 °C deri температураları elde кылынууда. Bu жыйынтыктар Tablo 2 менен uyuşmamakta жана жогорку ишмердүүлүкlerde fizyolojik açıdan gerçekçi olmayan değerler üretmektedir.

Dolayısıyla изилдөө, метаболизм ылдамдыгыna боюнча değişen тешикчеli же etkin kumaşların tasarlanması үчүн ilgi çekici bir teorik çerçeжана sunmaktadır; ancak raporlanan сандык önerмененr эксперименталдык катары doğrulanmış кийим reçeteleri эмес. Modelde колдонулган “optimum yтор oranı” da sторlık açısından ideal vücut yтор yüzdesi anlamına gelmez; yalnızca изилдөөnın hareket yükü жана жылуулук жоготуусу ортосунда kurduğu soyut optimizasyon değişkenidir.

Изилдөөнүн негизги sorusu nedir?

İnsan vücudu hareket sırasında metabolik enerji üretirken bu enerjinin bir bölümünü mekanik işe dönüştürür, geri kalanını ise ısı катары çevreye bırakır. Soğuk ortamda fazla ısı kaybetmek fizyolojik yük oluştururken, kalın bir yтор tabakasını же торır bir кийимyi taşımak da hareket maliyetini artırabilir.

Изилдөө bu iki duruma üçüncü bir değişken eklemektedir: кездеме тешиктүүлүгү. Çok sıkı жана hava geçirmeyen bir kumaş kuru жылуулук жоготуусуnı azaltabilir; ancak üretim, торırlık жана konfor bakımından maliyetli болушу мүмкүн. Çok açık bir kumaş ise hafif жана nefes alabilir olmakla birlikte soğukta yeterli изоляция sторlamayabilir.

Изилдөөнүн негизги sorusu şu şekilde ifade edмененbilir:

Belirli bir ortam sıcaklığı жана метаболизм ылдамдыгы үчүн vücudun doğal изоляцияı менен кийимдин аба өткөрүмдүүлүгү ортосунда matematiksel катары эң төмөн toplam kaybı sторlayan bir denge bulunabilir mi?

Изилдөө ne tür bir изилдөөdır?

Изилдөө insan katılımcılar, термалдык манекен ölçümleri же giyмененbilir сенсорlerle yürütülmüş эксперименталдык bir tekstil изилдөөsı эмес. Üç bмененşene dayanmaktadır:

• Konstrüktal kuramdan türetмененn кыймыл–жылуулук жоготуу модели.
• Yтор, тери чек ара катмары жана кийим үчүн kurulan тизмектүү термалдык каршылык тармагы.
• Egzersiz sırasında өзөк жана тери температураlarını hesaplayan эки түйүндүү Python симуляциясы.

Изилдөөnın Şekil 4 açıklamasında çok bölgeli bir термалдык манекенin kontrollü ölçümler жана ampirik тастыктоо sторladığı ifade кылынууда. Buna rторmen ыкма bölümünde gerçek bir термалдык манекен тажрыйбаi, cihaz modeli, laboratuvar koşulları, tekrar sayısı же ölçüm sonucu жок. Bu nedenle görsel, gerçekleştirмененn тажрыйба düzeneğinin kanıtı değil, yalnızca kavramsal bir şema катары değerlendirilmelidir.

Konstrüktal yaklaşım май тканыnu nasıl ele almaktadır?

Model, toplam vücut kütlesini M менен göstermekte жана bunu iki bölüme ayırmaktadır:

• Etkin kütle: Hareket üreten (1−β)M.
• Etkin olmayan kütle: Isı изоляцияı sторladığı kabul edмененn βM.

Metabolik güç, vücut kütlesinin dörtte üç kuvжанаtiyle ölçeklenmektedir:

\[ Q=Q_0M^{3/4} \]

Burada Q метаболикалык кубат, Q₀ ise ölçekleme sabitidir. Mekanik жанаrimlilik активдүү массаyle ilişkмененndirilmiştir:

\[ \eta=C[(1-\beta)M]^\alpha \]

C orantı sabiti, α ise изилдөөda болжол менен 1/4 alınan ölçekleme üssüdür.

Hareket sırasında yapılan iş:

\[ W=\mu MgX \]

şeklinde tanımlanmaktadır. μ ortamın hareket direncini, g yerçekimi ivmesini жана X кыймыл аралыгыni көрсөтөт. Изилдөө hava, kara жана su үчүн ар башка direnç düzeyleri bulunduğunu belirtmektedir.

Isı kaybı bulunmadığında boyutsuz hareket menzili:

\[ \widetilde{X}_\beta=(1-\beta)^\alpha \]

жылуулук чыгып кетиши da hesaba katıldığında ise:

\[ \widetilde{X}_{\lambda,\beta}=(1-\lambda)(1-\beta)^\alpha \]

катары ifade кылынууда. λ, metabolik gücün çevreye kaçan bölümüdür:

\[ \lambda=\frac{Q_{\text{loss}}}{Q} \]

Giysi bulunmayan modelde optimum yтор oranı

Küçük oran yaklaşımı kullanıldığında hareket menzilindeki boyutsuz azalma:

\[ \Delta\widetilde{X}\approx\alpha\beta+\lambda \]

şeklindedir. Isı kaçторı:

\[ \lambda=\frac{1}{q\beta} \]

катары modellenmiş жана болжол менен optimum:

\[ \beta_{\text{opt}}\approx(\alpha q)^{-1/2} \]

biçiminde bulunmuştur. Изилдөө ayrıca yaklaşım kullanmadan türetмененn kesin çözümü жанаrmektedir:

\[ \beta^*=\frac{\alpha-1+\sqrt{(\alpha-1)^2+4\alpha q}}{2\alpha q} \]

Şekil 2’de ар башка q değerlerinde hareket kaybının yтор oranına боюнча U biçiminde değiştiği gösterilmektedir. Çok az yтор, жогорку жылуулук жоготуусуna; çok fazla yтор ise taşınan активдүү эмес массаnin artmasına bторlanmaktadır.

Şekil 3’te болжол менен жана kesin çözümler ар башка α değerleri үчүн karşılaştırılmıştır. Küçük q değerlerinde iki çözüm ортосунда büyük farklar bulunurken q arttıkça eğrмененr birbirine yaklaşmaktadır. Bazı çizgмененr физикалык sınır olan β≤1 değerinin üzerine çıkmaktadır; bu bölgeler matematiksel eğrinin uzantısıdır жана gerçek bir vücut bмененşimi катары yorumlanamaz.

Yтор, deri жана кийим nasıl тизмектүү термалдык каршылыктарe dönüştürülmüştür?

Vücut, iç çekirdekten dış ortama doğru üç термалдык каршылык үстүндөn ısı kaybeden küresel bir sistem катары modellenmiştir:

1. Yтор tabakasından өткөрүү.
2. Deri менен çevredeki hava ортосундаki конвекция жана нурлануу.
3. Giysi katmanındaki ısı geçişi.

Yтор dokusunun өткөрүү direnci

Küresel bir kabuk үчүн kesin өткөрүү direnci:

\[ R_{\text{fat}}=\frac{r_o-r_i}{4\pi k r_ir_o} \]

катары жанаrilmiştir. r_i iç yarıçapı, r_o dış yarıçapı жана k ısıl мененtkenliği көрсөтөт.

Yтор tabakasının kalınlığı βL kabul edildiğinde изилдөө şu ifadeyi kullanmaktadır:

\[ R_{\text{fat}}=\frac{\beta}{4\pi k_{\text{fat}}L(1-\beta)} \]

Yтор dokusunun ısıl мененtkenliği sabit катары 0,2 W/mK alınmıştır.

Deri чек ара катмары

Taşınım жана нурлануу direnci:

\[ R_{\text{conv}}=\frac{1}{hA_s} \]

\[ A_s=4\pi L^2 \]

катары tanımlanmıştır. h birleşik конвекция–нурлануу коэффициентsıdır жана негизги hesaplarda болжол менен 10 W/m²K kabul кылынган.

Şekil 5, h=5, 10 жана 25 W/m²K koşullarında hareket kaybını karşılaştırmaktadır. Rüzgâr же daha güçlü конвекция, төмөн yтор oranlarında жылуулук жоготуусу cezasını artırmakta жана eğrinin minimumunu жогорураак β değerlerine kaydırmaktadır.

Giysi direnci жана clo birimi

Giysi изоляцияı:

\[ R_{\text{clo}}=\frac{0.155I_{\text{clo}}}{A_s} \]

şeklinde modellenmiştir. I_clo кийимдин clo cinsinden изоляцияıdır. Изилдөөda:

\[ 1\ \text{clo}=0.155\ \text{m}^2\text{K/W} \]

dönüşümü kullanılmaktadır.

Kumaş тешикчеliliği nasıl tanımlanmıştır?

Kumaş тешикчеliliği φ, sıfır менен bir ортосунда boyutsuz bir değişken катары tanımlanmaktadır:

• φ=0: Tamamen kapalı жана шамал geçirmeyen kumaş.
• φ=1: Giysi изоляцияının etkisizleştiği sonsuz тешикчеli sınır.

Gözenekliliğin кийим изоляцияını doğrusal катары azalttığı varsayılmıştır:

\[ I_{\text{eff}}(\phi)=I_{\text{clo}}(1-\kappa\phi) \]

κ, тешиктүүлүк сезимталдык коэффициентsıdır. Etkin кийим каршылыгы:

\[ R_{\text{clo}}^{\text{eff}}(\phi)=\frac{0.155I_{\text{clo}}}{A_s}(1-\kappa\phi) \]

olmaktadır.

Bu ilişki, kumaş geçirgenliğinin yalnızca tek bir doğrusal parametreyle temsil edildiği basitleştirilmiş bir varsayımdır. Gerçek kumaşlarda iplik yapısı, açıklık geometrisi, kalınlık, hava boşluğu, nem, шамал, hareketle oluşan pompalama жана buhar direnci birbirinden bторımsız değişebilir.

Toplam термалдык каршылык

Üç bмененşenin toplamı:

\[ R(\beta,\phi)= \frac{\beta}{4\pi k_{\text{fat}}L(1-\beta)} +\frac{0.155I_{\text{clo}}}{4\pi L^2}(1-\kappa\phi) +\frac{1}{4\pi hL^2} \]

катары жанаrilmiştir. Isı kaçторı bu direnç үстүндөn:

\[ \lambda= \frac{T_{\text{core}}-T_{\text{amb}}} {Q_{\text{met}}R(\beta,\phi)} \]

şeklinde hesaplanmaktadır.

Amaç fonksiyonundaki негизги matematiksel sorun

Изилдөө, toplam maliyeti yтор taşıma yükü, жылуулук чыгып кетиши жана төмөн тешикчеli kumaşın teknolojik maliyetiyle ilişkмененndirmektedir:

\[ \Psi(\beta,\phi)=\alpha\beta+\lambda(\beta,\phi)+\eta\phi^2 \]

Metin, ηφ² teriminin sıkı, торır жана төмөн тешикчеli kumaşı cezalandırdığını belirtmektedir. Ancak matematiksel катары bu terim:

• φ=0 olduğunda sıfırdır.
• φ arttıkça büyür.
• Bu nedenle төмөн değil, жогорку тешикчеliliği cezalandırır.

Düşük тешикчеliliğin maliyetini temsil etmek үчүн örneğin η(1−φ)², η/φ² же физикалык катары türetilmiş başka bir azalan fonksiyon gerekebilirdi. Изилдөөda “тешикчеliliğin tersiyle karesel maliyet” ifadesi kullanılmış, fakat uygulanan теңдеме buna karşılık gelmemiştir.

Benzer biçimde Denklem 21 жана 25’te hareket menzilini temsil eden olumlu bir terim, “maliyet” катары tanımlanan fonksiyona pozitif işaretle eklenmektedir. Fonksiyon gerçekten en aza indiriliyorsa bu işaret hareket menzilini büyütmek yerine küçültmeyi teşvik кыла алат. Optimizasyon kodu paylaşılmadığından tabloların hangi amaç fonksiyonu жана işaret düzeniyle üretildiği doğrulanamamaktadır.

Bторlı optimum sistem

Изилдөө, β жана φ үчүн kısmi türevleri sıfıra eşitleyerek üç bторlı теңдеме elde etmektedir:

\[ R = \frac{\beta}{4\pi k_{\text{fat}}L(1-\beta)} +\frac{0.155I_{\text{clo}}}{4\pi L^2}(1-\kappa\phi) +\frac{1}{4\pi hL^2} \]

\[ \alpha(1-\beta) \left(Q_{\text{met}}-\frac{\Delta T}{R}\right) =\frac{\Delta T}{4\pi k_{\text{fat}}LR^2} \]

\[ \phi= \frac{CM^{\alpha-1}(1-\beta)^\alpha\Delta T(0.155I_{\text{clo}}\kappa)} {2\eta_p\mu g(4\pi L^2)R^2} \]

Fiziksel sınırlar:

\[ 0\leq\beta\leq1,\qquad 0\leq\phi\leq1 \]

катары belirtilmiştir. Изилдөө sistemin Newton–Raphson benzeri сандык bir ыкмаle çözülmesi gerektiğini söylemektedir. Ancak колдонулган başlangıç değerleri, толеранс, yakınsama ölçütü, parametrelerin сандык değerleri жана optimizasyon kodu paylaşılmamıştır.

Temel durторan senaryoda hangi optimum билдирилген?

Изилдөө, ortam sıcaklığının 283 K же 10 °C, кийим изоляцияının 1,0 clo жана maliyet коэффициентsının 0,1 olduğu senaryoda:

\[ (\beta_{\text{opt}},\phi_{\text{opt}})\approx(0.11,0.35) \]

sonucunu bildirmektedir. Bu noktanın çevresinde uzamış bir төмөн maliyet vadisi bulunduğu жана çok sayıda yтор–тешиктүүлүк bмененşiminin birbirine yakın maliyet üretebмененceği мененri sürülmektedir.

Şekil 7 менен açıklaması ортосунда ise bazı sorunlar vardır:

• Açıklamada şekil “kontur grafiği” катары adlandırılırken görsel üç boyutlu бет grafiğidir.
• Açıklamada minimumun beyaz yıldızla gösterildiği yazılmasına rторmen görselde kırmızı bir nokta бар.
• Noktanın eksenler үстүндөгү görünür konumu, bildirмененn (0,11; 0,35) koordinatlarıyla açık biçimde örtüşmemektedir.
• Yüzeydeki renk ölçeği negatif maliyet değerleri içermektedir; negatif toplam “hareket kaybı”nın физикалык anlamı açıklanmamıştır.

Basitleştirilmiş кийим gereksinimi örneği

Изилдөө, 10 °C ortamda, 33 °C hedef тери температурасыnda, 100 W/m² метаболизм ылдамдыгыnda, болжол менен 10 W/m² buharlaşma жана 8 W/m² solunum kaybında gerekli кийим каршылыгыni эсептөөktadır:

\[ R_{\text{cl}}^*= \frac{T_{\text{sk}}-T_a} {M(1-\eta)-E_{\text{sk}}-Q_{\text{res}}} -R_a \]

Verмененn sayılarla:

\[ R_{\text{cl}}^*\approx0.15\ \text{m}^2\text{K/W} \]

жана:

\[ I_{\text{cl}}\approx\frac{0.15}{0.155}\approx0.97\ \text{clo} \]

sonucu elde кылынган. Изилдөө bunu gömlek менен hafif cekete yakın bir кийим düzeyi катары yorumlamaktadır.

Etkinlik arttıkça önerмененn тешиктүүлүк nasıl değişmektedir?

Tablo 1, 83–990 W ортосунда değişen 31 ишмердүүлүк үчүн model çıktıları жанаrmektedir. Genel eğilim şöyledir:

• Giysili optimum yтор değişkeni 0,23’ten 0,03’e düşmektedir.
• Giysisiz karşılaştırma değeri 0,257’den 0,080’e düşmektedir.
• Optimum кездеме тешиктүүлүгү 0,08’den 0,91’e yükselmektedir.
• Önerмененn изоляция 1,25 clo’dan 0,02–0,04 clo’ya düşmektedir.

Bu tablo, klinik же kişisel vücut kompozisyonu tavsiyesi эмес. β değişkeni изилдөөnın soyut küresel vücut modelindeki активдүү эмес масса oranıdır; yaş, cinsiyet, yтор dторılımı, kas kütlesi, sторlık durumu жана bireysel терморегуляция ар башкаlıklarını içermez.

Şekil 8 gerçekten bir ısı stresi rejim haritası mıdır?

Şekil 8’in açıklamasında gölgeli bir “telafi edмененmeyen ısı stresi” bölgesi менен E_req=E_max sınırından söz кылынууда. Ancak gösterмененn görselde:

• Metabolik güce боюнча iki yтор oranı eğrisi менен тешиктүүлүк eğrisi бар.
• Gölgeli bir risk alanı жок.
• E_req=E_max sınırı çizilmemiştir.
• Isı stresinin telafi edмененbilir жана edмененmez bölgeleri ayrılmamıştır.

Dolayısıyla şekil, açıklamada tanımlanan rejim haritasını görsel катары sunmamaktadır.

Egzersiz koşullarında model neden değişmektedir?

Düşük ишмердүүлүкte kuru жылуулук жоготуусу жана изоляция ön plandayken yoğun egzersizde тердин бууланышы негизги soğutma mekanizmasına dönüşür. Bu nedenle изилдөө, durторan tek düğümlü yaklaşımı өзөк жана тери olmak üzere iki termal bölmeye genişletmektedir.

Çekirdek enerji dengesi:

\[ C_{\text{cr}}\frac{dT_{\text{cr}}}{dt} =M(1-\eta)-Q_{\text{res}}-K(T_{\text{cr}}-T_{\text{sk}}) \]

Deri enerji dengesi:

\[ C_{\text{sk}}\frac{dT_{\text{sk}}}{dt} =K(T_{\text{cr}}-T_{\text{sk}}) -Q_{\text{dry}}-E_{\text{sk}} \]

şeklindedir. C_cr жана C_sk termal kapasiteleri, K çekirdek менен deri ортосундаki кан перфузиясы мененtkenliğini, Q_res solunum kaybını, Q_dry kuru жылуулук жоготуусуnı жана E_sk тердин бууланышыyla kaybedмененn ısıyı көрсөтөт.

Hareketin шамал жана кийим үстүндөгү etkisi

Metinde etkin hava hızı:

\[ v_{\text{eff}}=v_{\text{wind}}+k\,v_{\text{run}} \]

катары жанаrilmiş жана koşu үчүн k≈0,7 kullanılması önerilmiştir. Hareketin, кийимдин үчүнdeki durgun hava tabakasını pompalayarak изоляцияı azaltabмененceği belirtilmiştir.

Ancak Ek A’daki Python kodu bu ilişkiyi uygulamamaktadır. Bütün ишмердүүлүкler үчүн конвекция коэффициентsı sabit h_c=3,2 W/m²K катары kullanılmakta; koşu hızı, шамал hızı же кийим pompalama etkisi эсептөөya girmemektedir.

Buharlaşma modeli

Deri үстүндөn buharlaşma:

\[ E_{\text{sk}}= \frac{w\,i_m\,LR\,(p_{\text{sk,sat}}-p_a)} {R_{e,\text{cl}}+R_{e,a}} \]

катары tanımlanmaktadır. Burada:

• w тери нымдуулугуdır.
• i_m ным өткөрүмдүүлүк индексиdir.
• LR Lewis oranıdır.
• p_sk,sat−p_a deri менен hava ортосундаki buhar basıncı farkıdır.
• R_e,cl жана R_e,a кийим жана hava tabakasının buharlaşma dirençleridir.

Изилдөө sıradan kumaşlar үчүн i_m değerini болжол менен 0,25, teknik nem taşıyan kumaşlar үчүн 0,6–0,7 катары açıklamasına rторmen bütün Python симуляцияларыnda sabit 0,35 kullanmıştır.

Ek kodun kendi açıklama satırlarında buharlaşma direncinin birimleri жана doğru formülü konusunda аныксыздыкler бар. “Basitlik үчүн ошол эле paydayı kullanacторız” жана “birimleri kontrol edelim” biçimindeki notlar, uygulanan теңдемеin son doğrulanmış fizyolojik formül olmadığını көрсөтөт.

Egzersiz симуляцияunun koşulları

• Referans vücut kütlesi: 70 kg.
• Vücut менчик жылуулукsı: 3.500 J/kgK.
• Çekirdek termal kapasitesi: Toplamın yüzde 80’i.
• Deri termal kapasitesi: Toplamın yüzde 20’si.
• Vücut бет alanı: 1,8 m².
• Ortam sıcaklığı: 10 °C.
• Bторıl nem: Yüzde 50.
• Başlangıç өзөк температурасы: 37 °C.
• Başlangıç тери температурасы: 34 °C.
• Simülasyon süresi: 30 dakika.
• Nem geçirgenlik indeksi: 0,35.
• Sayısal çözücü: SciPy solжана_ivp, RK45.

Tablo 2 ne bildirmektedir?

Tablo 2, ишмердүүлүк düzeyi yükseldikçe өзөк температурасыnın 36,9 °C’den 39,0 °C’ye жана тери температурасыnın 33,2 °C’den 37,2 °C’ye yükseldiğini көрсөтөт.

Ek A’daki kod ne üretmektedir?

Ek A’daki Python kodu, изилдөөda listelenen sabitler, ишмердүүлүкler, кийим изоляцияları жана deri ıslaklıkları kullanılarak yeniden yürütüldüğünde aşторıdaki болжол менен жыйынтыктарı üretmektedir:

Bu yeniden hesaplanan değerler Şekil 10’daki eğrмененrle uyumludur. Şekil 10’da son өзөк температурасы болжол менен 45 °C’ye çıkarken тери температурасы болжол менен 19–20 °C’ye düşmektedir. Buna rторmen şekil açıklamasında тери температурасыnın “nispeten sabit kaldığı же hafifçe azaldığı” yazılmıştır. Yaklaşık 11–15 °C’lik azalma hafif bir değişim эмес.

39 °C sınırı hangi ишмердүүлүкte aşılmaktadır?

Ek kodun yeniden yürütülmesinde өзөк температурасы 39 °C’yi ilk kez болжол менен 306 W düzeyindeki yaprak tırmıklama жана ütüleme benzeri ишмердүүлүкlerde, 28 dakika civarında aşmaktadır. Daha жогорку ишмердүүлүкlerde eşik daha erken aşılmaktadır.

Örneğin:

• 315 W pnömatik çekiç: болжол менен 27,2 dakika.
• 360 W, 5 km/saat yürüyüş: болжол менен 23,6 dakika.
• 418 W voleybol: болжол менен 19,8 dakika.
• 624 W aerobik dans: болжол менен 12,8 dakika.
• 990 W, 15 km/saat koşu: болжол менен 7,5 dakika.

Şekil 10 açıklamasında kritik sınırın болжол менен 600–700 W кийинsında aşıldığı belirtilmektedir. Kod жана grafik ise eşiğin болжол менен 300 W civarında aşılmaya başladığını көрсөтөт.

Kod neden физикалык olmayan deri температураları üretmektedir?

Kan perfüzyonu мененtkenliği kodda şu doğrusal ilişkiyle hesaplanmaktadır:

\[ K_{\text{alan}}=5+0.5(T_{\text{sk}}-307) \]

Burada температура kelvin cinsindedir. Bu ifade, тери температурасы 297 K же болжол менен 23,85 °C’nin altına düştüğünde negatif değer üretmektedir. Negatif кан перфузиясы мененtkenliği физикалык катары anlamlı эмес; çekirdek менен deri ортосунда ters işaretli жана yapay bir enerji aktarımı oluşturabilir.

Kodun жогорку ишмердүүлүкli senaryolarında тери температурасы 19–22 °C’ye düştüğü үчүн bu negatif мененtkenlik bölgesine girilmektedir. Modelde K≥0 alt sınırı uygulanmamıştır.

Diğer kod чектөөлөрү

• Mekanik жанаrimlilik bütün ишмердүүлүкler үчүн sıfır alınmıştır; kodun kendi yorumunda egzersiz үчүн 0,1–0,2 olabмененceği yazmaktadır.
• Metinde açıklanan etkin hava hızı жана кийим pompalama etkisi kodlanmamıştır.
• Taşınım коэффициентsı bütün ишмердүүлүкlerde sabit tutulmuştur.
• Nem geçirgenlik indeksi bütün кийимдер үчүн 0,35’tir.
• Deri ıslaklığı yalnızca dört basamaklı kaba bir fonksiyonla 0,06, 0,30, 0,60 же 0,85 катары atanmıştır.
• Evaporatif direnç formülü kod үчүнde “basitleştirme” катары tanımlanmıştır.
• Metabolik güç bazı bölümlerde W, bazı bölümlerde W/m² катары kullanılmaktadır.
• Modelin жыйынтыктарı insan тажрыйбаларi же термалдык манекен жанаrмененriyle karşılaştırılmamıştır.

Изилдөөnın күчтүү жактары nelerdir?

• Vücut изоляцияı менен кийим geçirgenliğini ошол эле matematiksel çerçeжанаde birleştirmeye изилдөөktadır.
• Yтор dokusu, тери чек ара катмары жана кийимyi ayrı термалдык каршылыкler катары көрсөтөт.
• Düşük ишмердүүлүкte kuru жылуулук жоготуусу менен жогорку ишмердүүлүкte буулануу менен муздатууnın ар башка tasarım gereksinimleri doğurduğunu vurgulamaktadır.
• 31 gündelik, mesleki жана sportif ишмердүүлүк үчүн сандык bir tasarım tablosu sunmaktadır.
• Çekirdek–deri diferansiyel теңдеме kodunu ek bölümünde paylaşarak жыйынтыктарın denetlenmesine imkân жанаrmektedir.
• Dinamik тешикчеli жана etkin kumaşların метаболизм ылдамдыгыna боюнча ayarlanması үчүн araştırılabilir bir tasarım fikri ortaya koymaktadır.

Изилдөөnın негизги чектөөлөрү nelerdir?

• Hakem баалооsi tamamlanmamış bir preprinttir.
• İnsan, термалдык манекен же kumaş numunesi үстүндө тажрыйба yapılmamıştır.
• Termal mankenle ampirik тастыктоо yapıldığı izlenimi жанаren şekil açıklamasını destekleyen эксперименталдык ыкма жок.
• Düşük тешикчеliliği cezalandırdığı söylenen ηφ² terimi matematiksel катары жогорку тешикчеliliği cezalandırmaktadır.
• Amaç fonksiyonunda hareket menzili жана maliyet işaretlerinin nasıl yorumlandığı açık эмес.
• Durторan optimizasyonu üreten булак код жанаrilmemiştir.
• Şekil 7’deki optimum işareti жана grafik türü açıklamayla uyuşmamaktadır.
• Şekil 8’de açıklanan gölgeli ısı stresi bölgesi жана kritik sınır görselde жок.
• Şekil 6’nın başlığı eksenleri ters tanımlamaktadır; grafik жылуулук чыгып кетишиnı yтор oranına боюнча, ар башка тешиктүүлүкlerde көрсөтөт.
• Temel durum үчүн bildirмененn β=0,11 жана φ=0,35, ишмердүүлүк tablosundaki hareketsiz değerlerle uyuşmamaktadır.
• Tablo 2 менен ek Python kodu tamamen ар башка температураlar üretmektedir.
• Şekil 10’un açıklaması, grafikteki eşik жана температура eğilimleriyle uyuşmamaktadır.
• Kod bazı senaryolarda терс кан перфузиясы мененtkenliğine izin жанаrmektedir.
• Metinde açıklanan hareket булакlı hava hızı kodda kullanılmamıştır.
• Farklı kumaş түрлөрi үчүн gerçek аба өткөрүмдүүлүгү, buhar direnci, торırlık же üretim maliyeti ölçülmemiştir.
• Vücut yторının bölgesel dторılımı, kas kütlesi, yaş, cinsiyet жана bireysel fizyolojik değişkenlik modele dâhil edilmemiştir.
• “Optimum yтор oranı” tıbbi sторlık ölçütleriyle doğrulanmamıştır.

Изилдөө neyi колдойт?

Изилдөө, кийим tasarımında tek bir sabit изоляция değerinin bütün ишмердүүлүкler үчүн uygun olmayabмененceği düşüncesini физикалык bir model үстүндөn колдойт. Düşük metabolik ишмердүүлүкte изоляция, жогорку ишмердүүлүкte ise nem geçirgenliği жана буулануу менен муздатуу daha маанилүү hâle gelmektedir.

Ayrıca тешикчеliliği ayarlanabilir kumaşların, kullanıcının hareket düzeyi жана çevre koşullarına боюнча изоляция менен soğutma ортосунда geçiş yapabмененcek biçimde araştırılmasının anlamlı olduğunu көрсөтөт.

Изилдөө neyi далилдебейт?

• Belirli bir insan үчүн sторlıklı же ideal дене май катышыnı belirlememektedir.
• 0,35 тешикчеliliğin gündelik кийимдер үчүн evrensel optimum olduğunu далилдебейт.
• Koşu кийимдерinde 0,8–0,9 тешикчеliliğin gerçek insanlarda hipertermiyi önlediğini göstermemektedir.
• Tablo 1’deki кийим kombinasyonlarının термалдык манекен же insan тажрыйбаiyle doğrulandığını göstermemektedir.
• Önerмененn kumaşların üretмененbilirliğini, dayanıklılığını, maliyetini же mekanik özelliklerini баалооmektedir.
• 30 dakikalık температура tahminlerinin fizyolojik катары güжанаnilir olduğunu göstermemektedir.
• Yüksek ишмердүүлүкte өзөк температурасыnın 39 °C менен sınırlı kalacторını далилдебейт.
• Modelin sıcak, nemli, шамалlı же değişken çevre koşullarına genellenebildiğini göstermemektedir.

Түркия açısından nasıl değerlendirмененbilir?

Түркия’de спорттук кийим, эмгек коопсуздугу kıyafetleri, аскердик текстиль, өрт өчүрүүчү кийимдер, деңизчилик кийимдери жана акылдуу кездеме üretimi açısından etkinliğe bторlı тешиктүүлүк маанилүү bir изилдөө konusudur. Özellikle sıcak жана nemli kıyı bölgeleri менен soğuk жана шамалlı iç bölgelerin ар башка gereksinimleri, tek bir kumaş yapısının her koşulda yeterli olmayacторını көрсөтөт.

Изилдөөnın yaklaşımı doğrudan bir ürün tasarım standardı катары değil, Түркия’de yapılabмененcek тажрыйбалар үчүн hipotez üretme aracı катары değerlendirмененbilir. Yerel bir тастыктоо programında:

• Gerçek kumaşların аба өткөрүмдүүлүгү жана buhar direnci ölçülmeli,
• Termal manken testleri yapılmalı,
• Farklı ишмердүүлүкlerde deri жана кийим sıcaklığı izlenmeli,
• Rüzgâr, nem жана күн нурлануусу ayrı ayrı değiştirмененrek sınanmalı,
• Model parametreleri тажрыйба жанаrмененriyle kalibre edilmeli,
• Dinamik тешикче açıp kapatan kumaşların tepki süresi жана enerji gereksinimi ölçülmelidir.

Изилдөөнүн Ыкмасы жана Жыйынтыктары

Ыкма bмененşenleri

Başlıca model parametreleri

Raporlanan жыйынтыктарla kod çıktısının tutarlılık denetimi

Deneysel жана istatistiksel баалоо

Изилдөөda insan же материал тажрыйбаi bulunmadığından örneklem büyüklüğü, тажрыйба tekrarı, standart четтөө, güжанаn aralığı жана istatistiksel anlamlılık testi yoktur. Жыйынтыктар deterministik model girdмененrinden elde кылынган.

Parametre belirsizliği, сезимталдык analizi же Monte Carlo симуляцияu da yapılmamıştır. Özellikle κ, η, кан перфузиясы, nem geçirgenliği, механикалык натыйжалуулук жана vücut бет alanı değiştirildiğinde optimumların ne kadar değiştiği gösterilmemiştir.

Yeniden üretмененbilirlik durumu

Egzersiz modelinin Python kodunun paylaşılması маанилүү bir olumlu özelliktir. Ancak bu kod Tablo 2’yi üretmemekte, Şekil 10’a benzeyen ар башка жыйынтыктар жанаrmektedir. Durторan optimizasyon, Şekil 7, Şekil 8 жана Tablo 1’i üreten kod ise жок.

Изилдөөnın güжанаnilir biçimde yeniden üretмененbilmesi үчүн şu dosyaların paylaşılması керек:

• Bторlı β–φ optimizasyon kodu.
• Bütün сандык parametrelerin булакları.
• Tablo 1 жана Tablo 2’yi oluşturan ayrı betikler.
• Şekil 7, 8 жана 10’un üretim dosyaları.
• Negatif perfüzyonu engelleyen fizyolojik sınırlar.
• W менен W/m² birimlerinin tutarlı dönüşümü.
• Termal manken же insan жанаrмененriyle karşılaştırma жыйынтыктарı.

Жыйынтыктарın güжанаnilir yorum sınırı

Изилдөөdan güжанаnle çıkarılabмененcek genel mesaj, физикалык ишмердүүлүк yükseldiğinde кийимдин kuru изоляцияdan çok ter жана buhar конвекцияına мурдаlik жанаrmesi gerektiğidir. Bu жыйынтык, изилдөөnın теңдемелер жана ишмердүүлүк tablosunda tutarlı bir yönelim катары görülmektedir.

Buna karşılık belirli β, φ, clo жана өзөк температурасы değerleri; amaç fonksiyonundaki sorunlar, tablo–kod çelişkмененri жана эксперименталдык тастыктоо eksikliği nedeniyle tasarım standardı катары kullanılmamalıdır.

Булак жана Ыкма Жөнүндө Эскертүү

Изилдөөnın özgün adı: Optimal design of textмененs based on metabolism rate and fat ratio

Yazar: Mohammad Yaghoub Abdollahzadeh Jamalabadi.

Yazar sıralaması: Tek yazarlı изилдөөdır.

Eş katkı же eş birinci yazarlık: Uygulanabilir эмес.

Sorumlu yazar: Mohammad Yaghoub Abdollahzadeh Jamalabadi.

Kurum: Chabahar Maritime Uniжанаrsity, Department of Marine Engineering, Chabahar, 9971756499, Sistan and Baluchestan, Иран.

E-posta: my.abdollahzadeh@cmu.ac.ir

ORCID: Изилдөөda “00000-0002-4423-1025” катары yazılmıştır. Bu gösterim standart ORCID biçimiyle uyumlu эмес жана doğrulanmış kimlik катары kullanılmamalıdır.

DOI:10.2139/ssrn.7196838

Resmî булак:SSRN resmî изилдөө sayfası

SSRN özet numarası: 7196838.

Platform: SSRN.

Yüklenme tarihi: 30 Temmuz 2026.

Sayfa sayısı: Grafik özet жана öne çıkan табылгаларla birlikte 28 sayfa; ana makale 26 sayfa катары numaralandırılmıştır.

Kaynak türü: Konstrüktal kurama dayalı teorik биофизикалык модель, сандык optimizasyon жана Python терморегуляция симуляцияu içeren preprint.

Hakemlik durumu: Hakem баалооsi tamamlanmamıştır. SSRN kaydı изилдөөyı inceleme астында көрсөтөт.

Hakemli dergi: Belirtilmemiştir.

Özgün yayınevi: Kabul edilmiş bir yayın жана kesinleşmiş yayınevi жок. Belge yalnızca Elsevier’e bir preprint катары gönderildiğini belirtmektedir.

Finansman: Изилдөө dış finansman alınmadığını bildirmektedir.

Çıkar çatışması: Yazar çıkar çatışması bulunmadığını beyan etmektedir.

Etik kurul жана aydınlatılmış onam: İnsan же hayvan katılımcı kullanılmadığından uygulanabilir olmadığı belirtilmiştir.

Veri erişмененbilirliği: Yeni жанаri oluşturulmadığı же analiz edilmediği beyan кылынган. Bununla birlikte изилдөө kendi сандык симуляция çıktılarını üretmektedir; burada “yeni жанаri” ifadesinin эксперименталдык жанаri anlamında kullanıldığı anlaşılmaktadır.

Kod erişimi: İki düğümlü çekirdek–deri modelinin Python kodu belgenin Ek A bölümünde yer almaktadır. Durторan тешиктүүлүк–yтор optimizasyonunun kodu paylaşılmamıştır.

Bu Türkçe makale; изилдөөnın metni, 44 теңдемеi, iki ana жыйынтык tablosu, grafik özeti, термалдык каршылык жана çekirdek–deri şemaları, bütün performans grafikleri жана Ek A’daki Python kodu incelenerek hazırlanmıştır. Bilimsel açıklamalar yalnızca yüklenen изилдөөya dayanmaktadır. Dış булакlar sadece DOI, SSRN kayıt tarihi, sayfa sayısı, inceleme durumu жана platform kimliğinin bibliyografik doğrulanması үчүн колдонулган.

Ek A’daki kodun yeniden çalıştırılması, изилдөөda paylaşılan kod жана parametrelerin doğrudan matematiksel denetimidir. Yeniden эсептөө Tablo 2’nin kod tarafından üretilmediğini, Şekil 10’un ise koda daha yakın olduğunu көрсөткөн. Bu nedenle makaledeki кийим önerмененri жана температура tahminleri, model düzeltilip эксперименталдык катары doğrulanmadan жеке ден соолук, эмгек коопсуздугу же продукт дизайны kararı үчүн kullanılmamalıdır.