Îngrijirea corpului

Consumul de aer în timpul scufundării. Baza fizică a coborârilor în scufundări De câte ori se va schimba fluxul de aer?

Consumul de aer în timpul scufundării.  Baza fizică a coborârilor în scufundări De câte ori se va schimba fluxul de aer?

Frica de scufundare este una dintre cele mai mari temeri ale omului. Este inerent chiar și în scafandri cu experienta buna. Care este esența acestei frici? Cel mai adesea, aceasta nu este o teamă de fauna din adâncuri și nici o teamă de boală de decompresie. Și chiar și presiunea profundă mare, precum și pierderea conștienței ca urmare a hiperventilației, nu ne sperie atât de mult pe cât ne sperie posibilitatea de a ajunge într-o situație stupidă.

Scufundarea ne cere să avem multe abilități specifice. Și atunci când ne angajăm în acest sport, ne este mai frică să nu parăm viciați în ochii celorlalți. Ne este frică să fim sub privirea lor, frică de aprecierile lor.

Desigur, scufundările nu sunt o competiție, dar de multe ori noi înșine îi dăm tonul, mai ales când vine vorba de experiență personalăși aptitudini.

Capacitatea de a folosi corect aerul sub apă este unul dintre semnele experienței. Prin aceasta, precum și prin capacitatea de a se relaxa și de a controla flotabilitatea aripioarelor, este cel mai adesea evaluată abilitățile subacvatice. Nu poți ascunde de partenerii tăi lipsa aerului și nevoia de a pluti până sus, mai ales când întregul grup este obligat să întrerupă scufundarea din cauza ta. Nimeni nu vrea să fie primul care renunță la degetul mare.

Și aceste comparații constante și lăudăroși despre cine mai are mai mult aer sunt, de asemenea, deprimante...

Și manometrul tău a arătat 15 bari. Dar, desigur, ai sperat împotriva speranței că acest lucru va scăpa de atenția ghidului tău subacvatic. Iar partenerul și soția ta într-o singură persoană aveau o rezervă de 90. Și, să fiu sinceră, deja te-ai săturat să te gândești la fiecare scufundare că, cel mai probabil, până la urmă va trebui să-i împrumuți caracatița.

Dar nu ar trebui să-ți atârzi aripioarele de perete în disperare sau să te grăbești să cumperi o pereche, deoarece consumul de aer al plămânilor tăi nu este predispus de genele tale. Respirația eficientă este o abilitate. Mai mult, este cea mai importantă abilitate de adaptare pe care o dobândim în timpul scufundărilor. Dar orice abilitate poate fi lucrată, iar respirația nu face excepție.

Deja la următoarea scufundare aveți ocazia să economisiți aer.

Deci, dacă scafandrunul nostru, un bărbat între 30 și 45 de ani, cu o condiție fizică medie, care, scufundându-se în apă caldă cu un cilindru standard de aluminiu de 10 litri, poate respira normal la o adâncime de 22 de metri.

În astfel de condiții, cilindrul durează în medie 20 de minute.

Sfatul nostru este să măriți acest timp cu încă 5-17 minute.

Desigur, dacă utilizați deja unele dintre aceste recomandări, atunci se va adăuga puțin mai puțin timp.

1. Ciclul respirator trebuie schimbat.

Trebuie să schimbați ordinea în care vă țineți respirația. Dacă pe uscat facem o pauză în timp ce expirăm (inhalăm, apoi expirăm și apoi o pauză), atunci sub apă, într-un scafandru relaxat, respirația însăși se schimbă în așa fel încât pauza să se facă imediat după inhalare: inspiră, apoi pauză, apoi expiră, inspiră din nou și abia apoi - o pauză. Durata pauzei la inhalare, precum și gradul de relaxare, distinge un începător de un scafandru experimentat.

O pauză lungă în timpul respirației relaxate reduce consumul de aer. Relaxarea ajută la evitarea barotraumei în timpul unei pauze, chiar și atunci când urcăm la o adâncime mai mică.

2. Încearcă să respiri adânc.

Respirați încet, adânc și relaxat. Știi această axiomă încă de la prima lecție, dar care este nevoie de o astfel de respirație?

Sub presiune, aerul din sistemul nostru respirator se mișcă ușor diferit. Și în aerul însuși, pe lângă oxigen, există gaze dense. Respirația frecventă într-o astfel de situație nu permite absorbția oxigenului. Trebuie să-ți încetinești ritmul respirator pentru a nu împinge pur și simplu aerul prin organele respiratorii, ci pentru a permite oxigenului să pătrundă bine în plămâni. Și cu cât te scufunzi mai adânc, cu atât respirația ta ar trebui să devină mai adâncă și mai lentă, acest lucru va asigura un schimb normal de oxigen.

3. Obține încetineală și relaxare în mișcările tale.

Deoarece apa este de 800 de ori mai densă decât aerul, nu vă veți putea deplasa la viteza normală sub apă fără mult efort. Aceasta înseamnă că vei folosi mai mult aer. Mișcă-te foarte încet, devenind relaxat și lipsit de greutate, ca un mim care face încetinitorul. Lasă-ți mișcările să fie netede, ușoare, fără cel mai mic efort.

Mulți scafandri beneficiază de practicarea yoga și de diverse tehnici de relaxare – astfel de practici vă permit să vă încetiniți și mai mult ritmul respirator.

4. Este foarte important să nu faci mișcări inutile cu mâinile.

Nu folosiți brațele când înotați, ci folosiți-vă aripioarele pentru a vâsli încet și deliberat. Nu fi ca un biciclist care pedalează din ce în ce mai repede în timp ce urcă un deal abrupt. Încrucișează-ți brațele pe piept sau în jos de-a lungul corpului, sau bagă-le la spate sub rezervor sau sub centura de greutăți din față. Pentru a obține starea de relaxare fără greutate necesară în cazul nostru, trebuie să obțineți o flotabilitate neutră - o abilitate importantă pentru economisirea aerului.

5. Învață flotabilitatea neutră.

Când ai reușit, ești absolut nemișcat și te simți ca și cum ai fi complet suspendat în apă. Și această apă din jurul corpului tău te ține sus. Aceasta este una dintre cele mai minunate senzații și aceasta este ceea ce face mișcările noastre sub apă eficiente.

Standardul de verificare a flotabilității ideale este următorul: luați cu dvs. greutatea minimă cu care este posibilă o oprire de siguranță la o adâncime de 3-5 metri cu 30 de bari rămași în cilindru, fără aer sau cu un minim din acesta. în compensator. Scopul este de a menține flotabilitatea neutră, indiferent de adâncime, corectând-o doar cu respirația.

6. Încercați să vă mențineți corpul orizontal.

Acum că știi să te cântărești corect, folosind un compensator de flotabilitate, în timp ce ești neutru fără greutate, te vei putea deplasa orizontal în apă. Acesta este cel mai mult mod eficient. Dacă corpul tău este cât se poate de paralel cu direcția de mișcare, acest lucru te va economisi aer. Cel mai adesea, începătorii, care se deplasează în unghi față de vectorul de mișcare și, în plus, fac multe mișcări inutile, risipesc aer și energie în mod neproductiv.

7. Este necesar să puneți în ordine echipamentul și să încercați să îl faceți mai eficient.

Pentru a reduce nivelul de rezistenţă element de apă, trebuie să ții toate furtunurile cât mai aproape de tine. Utilizați un cilindru mic cu volumul de gaz respirabil de care aveți nevoie pentru o anumită scufundare. Are mare valoare raționalizarea compensatorului, forța de ridicare a acestuia trebuie să corespundă condițiilor în care vă scufundați.
Articole diverse Este mai bine să plasați echipamentul de care aveți nevoie în timpul scufundării în buzunarele compensatorului.
Nu este nevoie să luați greutatea de balast, excepția va fi sarcina de care veți avea nevoie în timpul unei opriri de siguranță, la o adâncime de 3-5 metri. De asemenea, este posibil să se reducă numărul de furtunuri prin utilizarea unui tip alternativ de sursă de aer sau de umflator, precum și a unui computer cu posibilitatea de a se conecta fără a utiliza furtunuri. Luați doar echipamentul de care aveți nevoie pentru scufundare.

8. Importanta regulatorului de respiratie.

În ciuda ușurinței aparente, respirația sub apă este o sarcină destul de dificilă și care necesită timp.
Necesită anumite cheltuieli fizice și abilități. Pentru a reduce sarcina, este necesar să folosiți un regulator de mare putere, cea mai mare performanță.
Asigurați-vă că clătiți bine regulatorul înainte de scufundare. Este important să îl duceți la experți tehnici o dată la douăsprezece luni. inspecție, precum și de fiecare dată înainte de a utiliza regulatorul, dacă nu l-ați folosit înainte pentru o lungă perioadă de timp. Încercați să setați comenzile pentru ușurința de respirație la poziția maximă, dar asigurați-vă că aerul nu iese din cilindru într-un mod arbitrar.

9. Tehnici de economisire a aerului prin aflarea la suprafata apei.

Rămâi la suprafață cât mai mult posibil, inspirând fie într-un tub, fie umflând ușor compensatorul și plutește pe spate. Eficiența mișcărilor la suprafața apei este redusă, dar vei avea suficient aer pentru a respira. Scufundați-vă mai departe adâncime mică Necesită mai puțin aer. Nu va trebui să navigați frecvent pentru a determina unde vă aflați, permițându-vă să rămâneți sub apă mai mult timp.

10. Suprimarea pierderilor arbitrare de aer.

Există cazuri de consum inevitabil de aer, de exemplu, pentru a egaliza presiunea, suflarea unei măști, reglarea flotabilității, crearea unui strat de aer în costume uscate. Când scoateți regulatorul, activați funcția de suprimare a fluxului de aer, dacă este disponibilă. Controlați poziția piesei bucale; acesta trebuie întors. Inelele O de pe echipamentul de scuba se pot scurge, de asemenea, uneori, dar de obicei doar o cantitate minimă de aer iese prin ele. Iluzia că poți folosi aerul mai economic explodând cu gura compensatorul sub apă este doar o iluzie. Putere de umflare, in în acest caz, mai preferabil și mai eficient. În timp ce la suprafață, este logic să faceți acest lucru, respectând măsurile de siguranță necesare.

11. Mai puțină sarcină, mai multe economii.

Cu cât îți folosești mai puțin aripioarele sub apă, cu atât vei pierde mai puțin aer. Folosiți forța curentului, atunci când scufundați și urcați, folosiți controlul flotabilității, când vă deplasați de-a lungul fundului, folosiți vârful degetelor, cu condiția ca acest lucru să nu dăuneze lumii înconjurătoare.

12. Stai cald.

Cu cât ești mai cald sub apă, cu atât vei folosi mai puțin aer. Chiar și la tropice, unde temperaturile apei ajung la treizeci de grade, pierzi multă căldură atunci când te scufunzi fără costum de neopren. În consecință, obosești mai repede, începi să respiri mai des și, prin urmare, creșteți consumul de aer. Pe baza acestui lucru, selectați un costum de neopină care vă oferă cea mai buna protectie de la frig. Cea mai bună opțiune costum uscat complet cu lenjerie termică.

13. Importanta aptitudinii fizice.

A fi într-o formă fizică bună vă permite să utilizați mai bine oxigenul din aer. Nutriție adecvată, relaxare fara diverse stresuri, activitati sportive regulate, renuntarea la fumat si alcool, toate acestea iti vor oferi posibilitatea de a suporta scufundarile mai usor si de a economisi aer.

14. Experiență și nivel de pregătire.

Cu cât te scufunzi mai des sub apă, cu atât îți îmbunătățești abilitățile de scufundare adâncă. Diverse cursuri de scufundări supravegheate de instructori experimentați vă vor crește nivelul și înțelegerea tacticilor de scufundare. Antrenamentul în operațiuni de salvare pe apă și subacvatică vă va oferi lucruri bune pregătire fizică. Totul - acest lucru vă va ajuta, fără îndoială, să înțelegeți lumea subacvatică, precum și să învețe să te simți calm și liber sub apă.

15. Selectarea și funcționarea aripioarelor.

Conform diverselor teste, nu există nicio înotătoare universală potrivită pentru toți entuziaștii subacvatici. Atunci când alegeți, trebuie să vă bazați pe experiența dvs., pe condiția fizică, precum și pe abilitățile de lucru cu aripioarele.
Principiile lucrului cu aripioarele sunt următoarele: în apă trebuie să vă deplasați în poziție orizontală, mișcările sunt efectuate cu un picior drept de la șold, nu trebuie să vă încordați prea mult, să fiți nervos și să faceți diverse smucituri și așadar pe.
Aripioare cu dimensiuni mariși rigiditate ridicată, nu sunt cele mai eficiente, deoarece creează stres inutil în zona picioarelor. Atunci când alegeți, acordați principala importanță și atenție confortului aripioarelor.

16. Relaxează-te.

Acesta este principalul secret pentru economisirea resurselor respiratorii. Nu încerca să ții pasul cu cineva.
Oamenii au diferiți parametri: fizici, psihologici, metabolici și așa mai departe. Un bărbat mare, puternic fizic, antrenat nu va putea concura cu o femeie în miniatură și fragilă în materie de economisire a aerului. O femeie va cheltui mult mai puțin aer atunci când respiră decât un bărbat și nu poate scăpa de asta.
Înțelegând acestea reguli simple poate reduce foarte mult riscul de scufundare și scufundare.

Calculul precis al aerului de scufundare este al doilea cel mai important factor după starea tehnică impecabilă a echipamentului. Deoarece această sarcină a rămas încă din momentul inventării echipamentului de scuba, ea a fost dezvoltată de mult tehnici speciale calcularea volumului de aer necesar. Baza este volumul de aer necesar unui scafandru pe minut și apoi valoarea rezultată este împărțită la volumul de gaz din butelie.

Aceste calcule sunt complicate de faptul că de consumul de aer depinde activitate fizică. În timpul înotului liniștit, este mult mai puțin decât în ​​timpul utilizării intensive a aripioarelor. Un alt factor de care se ține întotdeauna cont este adâncimea de scufundare. Cu cât adâncimea este mai mare, cu atât trebuie să fie furnizat aerul de presiune mai mare. Toți factorii luați în considerare pot fi reprezentați ca o listă:

  1. Volumul cilindrului.
  2. Presiunea cilindrului.
  3. Consumul de aer pe minut (notat RMV)
  4. Adâncimea de scufundare.

Primii doi parametri pot fi foarte precisi. Precizia lor depinde numai de cât de bine se potrivesc cu volumul indicat, precum și de cât de precis este reglată supapa pompei care a fost folosită pentru umplere. Compresorul este oprit la sfârșitul umplerii cu ajutorul unui senzor de presiune. Este responsabil să se asigure că volumul de aer din cilindru corespunde exact cu cel declarat.

Cea mai grea parte este calcularea RMV-ului. Datele exacte pot fi obținute doar experimental. Este exact ceea ce fac ei atunci când antrenează scafandri. Elevul memorează citirile manometrelor în timpul diferitelor moduri de scufundare, în derivă cu curentul, ascensiune sau stând nemișcat. În continuare, pe baza datelor obținute, este derivat un indicator RMV individual. Datele sunt înregistrate într-un tabel cu trei coloane: timpul de scufundare și adâncimea și presiunea din rezervor folosind un manometru. Prin recalcularea presiunii din cilindru cu volumul (trebuie doar să înmulțiți indicatorii) obținem valoarea exacta consumul de aer pe minut și obțineți corecții pentru sarcină și adâncime.

Dacă nu există timp pentru astfel de măsurători, care necesită scufundări de probă cu un instructor, atunci se iau indicatori generali. Ele sunt calculate cu o anumită marjă, care este necesară pentru a acoperi toate caracteristicile individuale. Deci consumul de aer la suprafata de catre un scafandru cu o greutate de 80 kg este de 20 - 25 l/min. (În realitate, ceva mai puțin - 16 - 22 l). Femeile consumă și mai puțin aer. În continuare, se face o corecție pentru adâncime. Pe măsură ce adâncimea de scufundare crește, volumul de aer necesar crește foarte repede. La 50 de metri (adâncimea maximă pentru scufundări amatori), aveți nevoie de aproape de două ori mai mult (aproximativ 40 l/min.).

Presiunea maximă de inhalare diferă pentru diferite amestecuri. Pentru oxigen este doar 1,3 - 1,4 atm. Din acest motiv, pentru scufundările de adâncime sunt necesare amestecuri speciale. La compilare, ei încearcă să se asigure că conținutul de oxigen din ele este ușor diferit de cel natural din aerul obișnuit. Conținutul de azot din amestecul de adâncime este, de asemenea, redus, deoarece dacă utilizați aer obișnuit, narcoza cu azot începe deja la 30 de metri. Pentru scufundările cele mai adânci, un amestec de heliu-oxigen este optim. Aproape niciodată nu este folosit în scufundări amatori. Umplerea buteliilor cu heliu este dificilă deoarece are o permeabilitate ultra-înalta, dar atunci când este amestecată cu oxigen, acest dezavantaj este aproape eliminat.

Când se utilizează aer curat De asemenea, contează unde a fost umplut cilindrul. Există o singură cerință principală aici. Puritatea aerului este necesară. Prin urmare, este mai bine cu o unitate electrică. Atunci riscul de intrare a monoxidului de carbon și excesului de dioxid de carbon este minim. Este optim ca buteliile să fie reumplute într-un loc prietenos cu mediul, de exemplu pe malul mării sau în mediul rural.

Sarcini

Soluţie.

Soluţie.

Exemple

O butelie de oxigen de 20 de litri este sub presiune
10 MPa la 15 ºС. După ce o parte din oxigen a fost consumat, presiunea a scăzut la 7,6 MPa și temperatura a scăzut la 10 ºС.

Determinați masa de oxigen consumată.

Din ecuația caracteristică (2.5)

În consecință, înainte ca oxigenul să fie consumat, masa sa a constat

kg,

si dupa consum

kg.

Astfel, consumul de oxigen

ΔМ = М 1 – М 2= 2,673 - 2,067 = 0,606 kg.

Determinați densitatea și volumul specific de monoxid de carbon CO la o presiune de 0,1 MPa la o temperatură de 27 ºС.

Volumul specific este determinat din ecuația caracteristică (2.6)

m3/kg .

Densitatea monoxidului de carbon (1,2)

kg/m3.

Un cilindru cu piston mobil conține oxigen la
t= 80 ºС și vid (vid) egal cu 427 hPa. La temperatura constanta oxigenul este comprimat la presiune în exces
p afară= 1,2 MPa. Presiunea barometrică ÎN= 933 hPa.

De câte ori va scădea volumul de oxigen?

Răspuns:V 1 / V 2 = 22,96.

Într-o încăpere cu o suprafață de 35 m2 și o înălțime de 3,1 m, aerul este la t= 23 ºС și presiunea barometrică ÎN= 973 hPa.

Cât aer va pătrunde de pe stradă în cameră dacă presiunea barometrică crește la ÎN= 1013 hPa. Temperatura aerului rămâne constantă.

Răspuns:M = 5,1 kg .

Un vas cu un volum de 5 m3 conține aer la presiune barometrică ÎN= 0,1 MPa și temperatura 300 ºС. Aerul este apoi pompat până când în vas se formează o presiune de vid de 80 kPa. Temperatura aerului după pompare rămâne aceeași.

Cât aer a fost pompat? Care va fi presiunea din vas după pompare dacă aerul rămas este răcit la o temperatură t= 20 ºС?

Răspuns: S-au pompat 2,43 kg de aer. După răcirea aerului, presiunea va fi de 10,3 kPa.

Încălzitorul de aer al cazanului cu abur este alimentat de un ventilator cu 130.000 m 3 /h de aer la o temperatură de 30 ºС.

Determinați debitul volumetric de aer la ieșirea încălzitorului de aer dacă acesta este încălzit la 400 ºС la presiune constantă.

Răspuns:V= 288700 m3/h.

De câte ori se va schimba densitatea gazului din vas dacă, la o temperatură constantă, citirea manometrului scade de la p 1= 1,8 MPa până la p 2= 0,3 MPa?

Luați presiunea barometrică egală cu 0,1 MPa.

Răspuns:

Un vas cu un volum de 0,5 m3 conține aer la o presiune de 0,2 MPa și o temperatură de 20 °C.

Cât aer trebuie pompat din vas, astfel încât vidul din acesta să fie de 56 kPa, cu condiția ca temperatura din vas să nu se schimbe? Presiunea atmosferică conform unui barometru cu mercur, este egal cu 102,4 kPa la o temperatură a mercurului în el egală cu 18 ºС. Vidul din vas a fost măsurat cu un vacuometru cu mercur la o temperatură a mercurului de 20 °С.



Răspuns: M= 1,527 kg.

De multe ori trebuie să rezolvăm probleme în care nu sunt luate în considerare gazele individuale, ci amestecurile lor. La amestecarea gazelor care nu reacţionează chimic având presiuni diferiteși temperatură, este de obicei necesar să se determine starea finală a amestecului. În acest caz, se disting două cazuri (Tabelul 1).

Tabelul 1

amestecarea gazelor*

Temperatura, K Presiune, Pa Volumul, m 3 (debit volumic, m 3 / h)
Amestecarea gazelor la V=const
Amestecarea fluxurilor de gaz**
* - toate ecuațiile legate de amestecarea gazelor sunt derivate cu condiția să nu existe schimb de căldură cu mediu; ** - dacă debitele masice ( M 1, M 2, ...M n

, kg/h) debitele de amestec sunt egale. Aici k i

– raportul capacităților termice ale gazelor (vezi formula (4.2)). Amestecuri de gaze sunt înțelese ca un amestec mecanic de mai multe gaze care nu interacționează chimic între ele. Compoziția amestecului de gaze este determinată de cantitatea fiecărui gaz inclusă în amestec și poate fi specificată în funcție de masă m i sau volumetrice r i

acțiuni:; m i = M i / M, (3.1)

r i = V i / V Unde M i - greutate i

-a componenta V i – volum parțial sau redus eu-

a componenta;, V M

sunt masa și, respectiv, volumul întregului amestec.

Este evident că; M1 + M2 +...+Mn = M 1, (3.2)

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

Relația dintre presiunea amestecului de gaze rŞi presiune parțială componente individuale p i inclus în amestec este setat legea lui Dalton