Njega tijela

Potrošnja vazduha tokom ronjenja. Fizička osnova ronilačkih spusta Koliko puta će se promijeniti protok zraka

Potrošnja vazduha tokom ronjenja.  Fizička osnova ronilačkih spusta Koliko puta će se promijeniti protok zraka

Strah od ronjenja jedan je od najvećih ljudskih strahova. To je svojstveno čak i roniocima sa dobrim iskustvom. Šta je suština ovog straha? Najčešće se ne radi o strahu od faune dubina, a ne o strahu od dekompresijske bolesti. Pa čak i visoki duboki pritisak, poput gubitka svijesti kao posljedica hiperventilacije pluća, ne plaši nas toliko koliko nas plaši mogućnost da dođemo u glupu situaciju.

Ronjenje od nas zahtijeva mnoge specifične vještine. A dok se bavimo ovim sportom, više se plašimo da ne ispadnemo manjkavi u očima drugih. Plašimo se biti pod njihovom lupom, plašimo se njihovih procjena.

Naravno, ronjenje nije takmičenje, ali često sami sebi damo ton, posebno kada je u pitanju lično iskustvo i veštine.

Sposobnost pravilnog trošenja zraka pod vodom jedan je od znakova iskustva. Po njemu se, kao i po sposobnosti opuštanja i kontrole plovnosti peraja, najčešće ocjenjuju podvodne vještine. Nedostatak zraka i potrebu za izranjanjem ne možete sakriti od partnera, pogotovo kada je cijela grupa primorana da prekine ronjenje zbog vas. Niko ne želi da bude prvi koji će dati palac gore.

I ova stalna hvastijanska poređenja su također depresivna, kome je ostalo više zraka...

A tvoj manometar je pokazao 15 bara. Ali vi ste se, naravno, uprkos svemu, nadali da će ovo izmaći pažnji vašeg podvodnog vodiča. A vaš partner i supruga u jednoj osobi imali su rezervu od 90. I, da budem potpuno iskren, tada ste već umorni od pomisli pri svakom ronjenju da ćete, najvjerovatnije, na kraju morati da pozajmite njenu hobotnicu.

Ali nemojte u očaju objesiti peraje o zid ili žuriti da kupite par, jer potrošnja zraka u vašim plućima nije predisponirana genima. Efikasno disanje je vještina. I ne samo to, to je najvažnija adaptivna vještina koju učimo tokom ronjenja. Ali na svakoj vještini se može raditi, a disanje nije izuzetak.

Već prilikom sljedećeg ronjenja imate priliku da uštedite zrak.

Dakle, ako je naš ronilac, muškarac od 30 do 45 godina, prosečne fizičke spremnosti, koji roneći u toploj vodi sa standardnim aluminijumskim cilindrom od 10 litara, može normalno da diše na dubini od 22 metra.

U takvim uslovima balon traje u prosjeku 20 minuta.

Naš savjet je da ovo vrijeme povećate za još 5-17 minuta.

Naravno, ako već koristite neke od ovih preporuka, onda će se dodati malo manje vremena.

1. Morate promijeniti ciklus disanja.

Morate promijeniti redoslijed zadržavanja daha. Ako na kopnu zastanemo na izdisaju (udah, pa izdah pa pauza), onda pod vodom, kod opuštenog ronioca, samo disanje se mijenja na način da se pauza pravi odmah nakon udisaja: udah, pa pauza, pa izdah , ponovo udahnite i tek onda - pauza. Trajanje pauze pri udisanju, kao i stepen opuštanja, razlikuje početnika od iskusnog ronioca.

Duga pauza s opuštenim disanjem smanjuje potrošnju zraka. Opuštanje takođe pomaže da se izbegne barotrauma tokom pauze, čak i kada se penje na manju dubinu.

2. Pokušajte da dišete duboko.

Polako, duboko i opušteno udahnite. Ovaj aksiom vam je poznat od prve lekcije, ali koja je potreba za takvim disanjem?

Pod pritiskom, vazduh u našem sistemu za disanje kreće se malo drugačije. A u samom vazduhu, osim kiseonika, postoje i gusti gasovi. Često disanje u takvoj situaciji ne dozvoljava apsorpciju kiseonika. Morate usporiti brzinu disanja kako ne biste samo progurali zrak kroz respiratorne organe, već i omogućili kisiku da dobro prodre u pluća. I što dublje ronite, to bi vaše disanje trebalo biti dublje i sporije, to će osigurati normalnu razmjenu kisika.

3. Budite spori i opušteni u svojim pokretima.

Zbog činjenice da je gustina vode 800 puta veća od gustine vazduha, nećete se moći kretati pod vodom svojom uobičajenom brzinom, a da ne uložite mnogo truda. A to znači da ćete koristiti više zraka. Krećite se vrlo sporo, postajući opušteni i bestežinski, poput usporenog mimika. Neka vaši pokreti budu glatki i laki, bez i najmanjeg napora.

Mnogi ronioci imaju koristi od prakticiranja joge i raznih tehnika opuštanja kako bi još više usporili disanje.

4. Veoma je važno da ne pravite nepotrebne pokrete rukama.

Nemojte koristiti ruke kada plivate, već koristite peraje za veslanje polako i svrsishodno. Nemojte biti kao biciklista koji brže i jače pedalira na strmoj uzbrdici. Prekrižite ruke na grudima ili ih spustite uz tijelo, ili ih zavucite iza leđa ispod rezervoara ili ispod trake za utege ispred. Da biste postigli stanje bestežinske relaksacije potrebno u našem slučaju, morate postići neutralnu uzgonu - važnu vještinu za očuvanje zraka.

5. Naučite neutralnu plovnost.

Kada ste u tome uspjeli, potpuno ste mirni i osjećate se kao da ste potpuno visi u vodi. A ova voda oko vašeg tijela vas drži sama. Ovo je jedna od najljepših senzacija i to je ono što naše pokrete pod vodom čini djelotvornim.

Standard za ispitivanje savršene plovnosti je sljedeći: sa sobom nosite minimalnu težinu s kojom je moguće sigurnosno zaustavljanje na dubini od 3-5 metara sa balansom od 30 bara u cilindru, bez zraka ili sa minimalnim u kompenzator. Cilj je održati neutralnu uzgonu, bez obzira na dubinu, ispravljajući je samo disanjem.

6. Pokušajte držati tijelo u horizontalnom položaju.

Sada kada znate kako se pravilno vagati koristeći BC, budući da ste neutralno bestežinski, moći ćete se kretati horizontalno u vodi. Ovo je najefikasniji način. Ako je tijelo što je moguće paralelnije u odnosu na smjer kretanja, to će vam uštedjeti zrak. Najčešće, početnici, krećući se pod uglom u odnosu na vektor kretanja i, osim toga, praveći puno nepotrebnih pokreta, neproduktivno troše zrak i energiju.

7. Neophodno je pospremiti opremu i pokušati je učiniti modernijom.

Kako biste smanjili nivo otpornosti na element vode, morate držati sva crijeva što bliže sebi. Koristite mali cilindar sa količinom mješavine za disanje koja vam je potrebna za ovaj ronjenje. Usmjerenost kompenzatora je od velike važnosti, njegova sila podizanja mora odgovarati uvjetima u kojima ronite.
Različite stvari koje su vam potrebne tokom ronjenja bolje je staviti u džepove kompenzatora.
Ne morate uzimati balast, osim težine koji će vam biti potreban prilikom sigurnosnog zaustavljanja, na dubini od 3-5 metara. Takođe je moguće smanjiti broj creva korišćenjem alternativnog tipa izvora vazduha ili pumpe za napuhavanje, kao i kompjutera sa mogućnošću povezivanja bez upotrebe creva. Sa sobom ponesite samo opremu koja vam je potrebna za ronjenje.

8. Važnost regulatora daha.

Unatoč prividnoj lakoći, disanje pod vodom prilično je težak i dugotrajan zadatak.
To zahtijeva određene fizičke troškove i vještine. Da bi se smanjilo opterećenje, potrebno je koristiti regulator najveće snage velike snage.
Obavezno dobro isperite regulator prije ronjenja. Za njih je važno uzimati ga jednom u dvanaest mjeseci. pregled, kao i svaki put prije korištenja regulatora, ako ga prije toga niste koristili duže vrijeme. Pokušajte postaviti kontrole za lakoću disanja na maksimalan položaj, ali pazite da zrak ne izlazi iz cilindra na proizvoljan način.

9. Tehnike za uštedu vazduha na površini vode.

Ako je moguće, ostanite na površini, dišući ili u cijev ili lagano napuhujući kompenzator, plivajte na leđima. Efikasnost kretanja na površini vode je smanjena, ali ćete imati dovoljno vazduha za disanje. Za plitko ronjenje potrebno je manje zraka. Nećete morati često da izlazite na površinu da biste utvrdili gdje se nalazite, što vam omogućava da duže ostanete pod vodom.

10. Zaustavite proizvoljni gubitak zraka.

Postoje prilike u kojima se zrak neizbježno troši, kao što je izjednačavanje pritiska, ispuhavanje maske, podešavanje uzgona, stvaranje zračnog razmaka u suvim odijelima. Kada skidate regulator, uključite funkciju, ako postoji, suzbijanje protoka zraka. Kontrolišite položaj usnika, on mora biti okrenut prema dolje. O-prstenovi na opremi za ronjenje također mogu povremeno procuriti, ali obično kroz njih izlazi samo minimalna količina zraka. Iluzija da je moguće ekonomičnije iskoristiti zrak duvanjem kompenzatora pod vodu uz pomoć usta samo je iluzija. Power inflator je u ovom slučaju poželjniji i efikasniji. Dok ste na površini, sasvim je logično to učiniti uz pridržavanje potrebnih sigurnosnih mjera.

11. Manje posla, više uštede.

Što manje radite s perajama pod vodom, manje ćete zraka potrošiti. Koristite snagu struje, prilikom ronjenja i uspona, koristite kontrolu uzgona, kada se krećete po dnu, koristite vrhove prstiju, pod uslovom da to ne ošteti svijet oko sebe.

12. Budite topli.

Što ste toplije pod vodom, to ćete manje zraka potrošiti. Čak i u tropskim krajevima, gdje temperatura vode dostiže trideset stepeni, dok ronite bez odijela, gubite mnogo topline. Posljedično, brže se umarate, počinjete češće disati i samim tim povećavate potrošnju zraka. Na osnovu toga, odaberite mokro odijelo koje vam pruža najbolju zaštitu od hladnoće. Najbolja opcija je suho odijelo u kompletu s termo donjim rubljem.

13. Važnost fizičke spremnosti.

Biti u dobroj fizičkoj formi omogućava vam da bolje iskoristite kiseonik u vazduhu. Pravilna ishrana, odmor bez stresa, redovne sportske aktivnosti, prestanak pušenja i alkohola, sve to će vam dati priliku da lakše podnesete ronjenje i uštedite vazduh.

14. Iskustvo i nivo obuke.

Što češće ronite pod vodom, to više poboljšavate svoje vještine na dubini. Različiti kursevi ronjenja pod nadzorom iskusnih instruktora će povećati vaš nivo i razumijevanje taktike ronjenja. Obuka u operacijama spašavanja na i pod vodom osigurat će da ste u dobroj fizičkoj kondiciji. Sve ovo će vam nesumnjivo pomoći u razumijevanju podvodnog svijeta, kao i naučiti kako se mirno i slobodno osjećati pod vodom.

15. Selekcija i peraja.

Prema raznim testovima, ne postoji univerzalna peraja koja bi odgovarala svim podvodnim entuzijastima. Prilikom odabira morate se osloniti na svoje iskustvo, fizičku spremnost, kao i vještine peraja.
Principi peraja su sljedeći: u vodi se morate kretati u vodoravnom položaju, udarci se izvode ravnom nogom od kuka, ne biste se trebali previše naprezati, biti nervozni i praviti razne trzaje i tako dalje.
Peraje velikih dimenzija i velike krutosti nisu najefikasnije, jer stvaraju dodatno opterećenje u području nogu. Prilikom odabira, glavnu važnost i pažnju treba obratiti na praktičnost peraja.

16. Opustite se.

Ovo je glavna tajna uštede respiratornih resursa. Ne pokušavajte da jurite nekoga.
Ljudi imaju različite parametre: fizičke, psihičke, metaboličke i tako dalje i tako dalje. Velik, fizički jak, obučen muškarac neće moći da se takmiči sa minijaturnom, krhkom ženom u smislu uštede vazduha. Prilikom disanja žena će potrošiti mnogo manje zraka od muškarca i od toga nema spasa.
Razumijevanje ovih jednostavnih pravila može uvelike smanjiti rizik od ronjenja i ronjenja.

Precizan proračun zraka za ronjenje drugi je najvažniji faktor nakon savršenog tehničkog stanja opreme. Budući da ovaj zadatak postoji od samog trenutka pronalaska opreme za ronjenje, odavno su razvijene posebne metode za izračunavanje potrebne količine zraka. Za osnovu se uzima zapremina vazduha koju jedan ronilac u minuti treba, a zatim se dobijena vrednost deli sa zapreminom gasa u cilindru.

Ovi proračuni su komplicirani činjenicom da potrošnja zraka ovisi o fizičkoj aktivnosti. Kod tihog plivanja to je mnogo manje nego kod intenzivnog peraja. Drugi faktor koji se također uvijek uzima u obzir je dubina uranjanja. Što je dubina dublja, potreban vam je veći pritisak za dovod zraka. Svi faktori koji se uzimaju u obzir mogu se predstaviti kao lista:

  1. Zapremina balona.
  2. Pritisak u balonu.
  3. Potrošnja zraka u minuti (naziva se RMV)
  4. Dubina uranjanja.

Prva dva parametra mogu biti vrlo precizna. Njihova tačnost zavisi samo od toga koliko odgovaraju naznačenoj zapremini, kao i koliko je precizno podešen ventil na pumpi koja je korišćena za punjenje. Kompresor se na kraju punjenja isključuje pomoću senzora pritiska. Upravo iz toga je zaslužna činjenica da zapremina vazduha u cilindru tačno odgovara deklarisanoj.

Najteže je izračunati RMV. Tačni podaci se mogu dobiti samo empirijski. Upravo to rade kada obučavaju ronioce. Učenik pamti očitanja manometra u različitim modovima ronjenja, plutanja strujom, podizanja ili mirovanja. Nadalje, na osnovu primljenih podataka, prikazuje se pojedinačni indikator RMV. Podaci se bilježe u obliku tabele sa tri kolone: ​​vrijeme i dubina ronjenja i pritisak u cilindru na manometru. Preračunavanjem pritiska u cilindru po zapremini (samo treba da pomnožite indikatore), dobićemo tačnu vrednost potrošnje vazduha po minuti i izvesti korekcije za opterećenje i dubinu.

Ako nema vremena za takva mjerenja, koja zahtijevaju probna ronjenja s instruktorom, tada se uzimaju opći pokazatelji. Izračunavaju se sa određenom marginom, koja je neophodna za pokrivanje svih pojedinačnih karakteristika. Dakle, potrošnja zraka na površini kod ronioca težine 80 kg iznosi 20 - 25 l/min. (Zapravo, nešto manje - 16 - 22 litre). Žene imaju još manji unos vazduha. Sljedeći korak je korekcija dubine. Sa povećanjem dubine uranjanja, količina potrebnog zraka raste vrlo brzo. Na 50 metara (maksimalna dubina za amatersko ronjenje) potrebno vam je skoro duplo više (oko 40 l/min.).

Za različite mješavine, maksimalni inhalacijski tlak je različit. Za kiseonik je samo 1,3 - 1,4 atm. Iz tog razloga, dubokomorsko ronjenje zahtijeva posebne mješavine. Prilikom sastavljanja pokušavaju da sadržaj kisika u njima bude malo drugačiji od prirodnog u običnom zraku. Sadržaj dušika u dubokovodnoj mješavini je također smanjen, jer ako se koristi običan zrak, dušična anestezija počinje već na 30 metara. Za najdublja zarona optimalna je mješavina helijuma i kisika. U amaterskom ronjenju se gotovo nikad ne koristi. Punjenje cilindara helijumom je teško jer se odlikuje ultra-visokom propusnošću, međutim, u mješavini s kisikom, ovaj nedostatak je gotovo izjednačen.

Kada se koristi čist vazduh, takođe je važno gde je cilindar napunjen. Postoji samo jedan glavni uslov. Čistoća vazduha je neophodna. Stoga je bolje s električnim pogonom. Tada je rizik od dobivanja ugljičnog monoksida i viška ugljičnog dioksida minimalan. Optimalno je da se punjenje cilindara vrši na ekološki prihvatljivom mjestu, na primjer, na obali mora ili na selu.

Zadaci

Rješenje.

Rješenje.

Primjeri

Boca kiseonika od 20 l je pod pritiskom
10 MPa na 15 ºS. Nakon što je dio kisika potrošen, tlak je pao na 7,6 MPa, a temperatura je pala na 10 ºS.

Odredite masu utrošenog kiseonika.

Iz karakteristične jednačine (2.5)

Stoga se prije potrošnje kisika sastojala njegova masa

kg,

i nakon trošenja

kg.

Dakle, potrošnja kiseonika

ΔM \u003d M 1 -M 2\u003d 2,673 - 2,067 \u003d 0,606 kg.

Odredite gustinu i specifičnu zapreminu ugljen monoksida SO pod pritiskom od 0,1 MPa na temperaturi od 27 ºS.

Specifični volumen se određuje iz karakteristične jednadžbe (2.6)

m 3 /kg .

Gustina ugljičnog monoksida (1.2)

kg/m 3.

Cilindar s pokretnim klipom sadrži kisik na
t= 80 ºS i razrjeđivanje (vakuum) jednako 427 hPa. Pri konstantnoj temperaturi kisik se komprimira do viška tlaka
p est= 1,2 MPa. barometarski pritisak AT= 933 hPa.

Za koliko će se smanjiti zapremina kiseonika?

odgovor:V 1 / V 2 = 22,96.

U prostoriji površine 35 m 2 i visine 3,1 m zrak je na t= 23 ºS i barometarski pritisak AT= 973 hPa.

Koliko će zraka sa ulice prodrijeti u prostoriju ako se barometarski tlak poveća na AT= 1013 hPa. Temperatura vazduha ostaje konstantna.

odgovor:M = 5,1 kg .

Posuda zapremine 5 m 3 sadrži vazduh pod barometarskim pritiskom AT= 0,1 MPa i temperatura 300 ºS. Zatim se vazduh ispumpava dok se u posudi ne stvori vakuumski pritisak od 80 kPa. Temperatura vazduha nakon ispumpavanja ostaje ista.

Koliko vazduha se ispumpava? Koliki će biti pritisak u posudi nakon ispumpavanja, ako se preostali vazduh ohladi na temperaturu t= 20 ºS?

odgovor: ispumpao 2,43 kg vazduha. Nakon hlađenja vazduha, pritisak će biti 10,3 kPa.

130.000 m 3 /h vazduha na temperaturi od 30 ºS se ventilatorom dovodi u grejač vazduha parnog kotla.

Odredite zapreminski protok zraka na izlazu iz grijača zraka ako se zagrije na 400 ºS pri konstantnom pritisku.

odgovor:V= 288700 m 3 / h.

Koliko će se puta promijeniti gustina gasa u posudi ako se pri konstantnoj temperaturi očitavanje manometra smanji od p 1= 1,8 MPa do p 2= 0,3 MPa?

Barometarski pritisak se uzima jednakim 0,1 MPa.

odgovor:

U posudi zapremine 0,5 m 3 nalazi se vazduh pod pritiskom od 0,2 MPa i temperaturom od 20 ºS.

Koliko vazduha se mora ispumpati iz posude da bi vakuum u njoj bio 56 kPa, pod uslovom da se temperatura u posudi ne menja? Atmosferski pritisak prema živinom barometru je 102,4 kPa pri temperaturi žive u njemu jednakoj 18 ºS. Vakuum u posudi je mjeren živinim vakummetrom na temperaturi žive od 20 ºS.



odgovor: M= 1,527 kg.

Često je potrebno rješavati probleme u kojima se ne razmatraju pojedinačni plinovi, već njihove mješavine. Prilikom miješanja kemijski neinteragirajućih plinova različitih pritisaka i temperatura obično je potrebno odrediti konačno stanje smjese. U ovom slučaju razlikuju se dva slučaja (tabela 1).

Tabela 1

miješanje plina*

Temperatura, K Pritisak, Pa Zapremina, m 3 (volumen protok, m 3 / h)
Mešanje gasa na V=konst
Mešanje tokova gasa**
* - sve jednačine koje se odnose na mešanje gasova su izvedene pod uslovom da nema razmene toplote sa okolinom; ** - ako masa košta ( M 1, M 2, ... M n, kg/h) protoka miješanja su jednaki.

Evo k i je odnos toplotnih kapaciteta gasova (vidi formulu (4.2)).

Mješavine plinova se podrazumijevaju kao mehanička mješavina nekoliko plinova koji međusobno ne djeluju kemijski. Sastav plinske mješavine određen je količinom svakog od plinova uključenih u smjesu, a može se podesiti po masi m i ili obiman r i dionice:

m i = M i / M; r i = V i / V, (3.1)

gdje M i- težina i-ta komponenta,

Vi- djelomični ili smanjeni volumen ja- th komponenta;

M, V su masa i zapremina cijele smjese, respektivno.

Očigledno je da

M 1 + M 2 + ... + M n \u003d M; m 1 + m 2 +…+m n = 1, (3.2)

V 1 + V 2 +…+ V n = V ;r 1 + r 2 +…+r n = 1, (3.3)

Odnos između pritiska gasne mešavine R i parcijalni pritisak pojedinih komponenti p i uključeno u smjesu je postavljeno daltonov zakon