Форум ребризер-дайверов

По вопросам регистрации на форуме в связи с нехождением почтовых уведомлений обращайтесь электронной почтой на c v n 67 (гав) m a i l (dot) r u
Текущее время: 20 май 2019, 13:38

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 07 май 2009, 00:02 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 фев 2009, 20:23
Сообщения: 1862
Откуда: Санкт-Петербург
Слегка правленная с точки зрения грамматики русского языка статья А. Яшина и его же калькулятор для ASCR

РАCСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ

Принцип работы ребризера с активной подачей дыхательной смеси состоит в том, что дыхательная смесь подается с постоянной скоростью через калиброванную дюзу вне всякой зависимости от вашей физической нагрузки и глубины погружения. То есть, как только вы открываете вентиль на баллоне — дыхательная смесь начинает подаваться через дюзу с постоянной скоростью и ребризеру соврешенно наплевать даже на то, дышите вы сейчас из него или нет. Как известно, скорость подачи дыхательной смеси должна быть таковой, чтобы количество содержащегося в подаваемом газе кислорода могло компенсировать расход кислорода водолазом при максимальной физической нагрузке. Определяется скорость по следующей формуле:

Vs=160/(FO2-20) х 1,25

В приведенной формуле Vs — подача газа в литрах в минуту, FO2 — концентрация кислорода в дыхательной смеси в процентах. 160 и 20 — коэффиценты, полученные неизвестным мне путем, 1,25 — страховочный коэффицент, который устанавливает скорость достаточной, для компенсации потребления кислорода в объеме 2,5 литра в минуту. Именно под такое потребление кислорода и расчитаны ребризеры полузакмнутого цикла с активной подачей, применяемые в любительском дайвинге.

Хочется отметить, что страховочный коэффицент 1,25 придумали рекреационные и технические дайверы. Боевые пловцы Bundesmarine (ВМФ Германии) счетают без него, закладываясь на максимальное потребление кислорода, равное 2 литра в минуту. Видимо PADIвец, созерцающий рыбок-клоунов потребляет кислорода больше, чем боевой пловец на задании. Вот сообщение одного из боевых плавцов по этому поводу: «...in my experience (i consider myself a fit guy 30 yrs age and 12 years in military) ive done some testing to find my Vo2 and 2.5l/min is a bit of an unrealistic figure, and to actually maintain it for 4 minutes...» (здесь).

Как я уже говорил, скорость подачи не должна зависеть от глубины погружения, поскольку организму все равно, где он находится: на поверхности или под водой. При одной и той же физической нагрузке потребление кислорода будет одинаковым и любых условиях. По-этому редукторы высокого давления большинства ребризеров выполняются изолированными от воздействия окружающей среды. Или, проще говоря, водичка в них не проникает и не оказывает влияния на установочное давление. Таким образом достигается неизменность скорости подачи газа через калиброванную дюзу. Исключением явялется только Draeger Ray. У этого ребризера от одного редуктора высокого давления запитан и дозирующий блок, и резервный дыхательный автомат. Не трудно понять, что за удешевление и упрощение конструкции в этом случае приходится расплачиваться повышением концентрации кислорода в дыхательном контуре и расхода газа на глубине. Этот «недуг» Draeger Ray легко лечится, но речь сейчас не о нем. После того, как мы определили необходимую для данной смеси скорость подачи, нам нужно определить диаметр дюзы, через которую смесь будет подаваться с нужной нам скоростью при известном установовчном давлении редуктора. Это можно сделать, использовав следующую формулу:

D = SQRT (Vs/(АxPint))

где: D — диаметр дюзы в милиметрах, Vs — скорость подачи газа в литрах в минуту, Рint — установочное давление редуктора в Bar, А — газовая константа. Она определяется следующим образом:

А=9,233-(0,00588х%O2 в смеси) для чистого кислорода A=8,65

SQRT- это корень квадратный.
Я пробовал пользоваться этой формулой. Получается очень близко к оригиналу. Под «оригиналом» подразумевается реальное значение диаметра дюз ребризера Draeger Ray, полученное с помощью измерительного микроскопа. Так же важно помнить, что абсолютное давление редуктора (установочное + 1 атмосфера), а по другим источникам — просто установочное давление редуктора должно превышать давление окружающей среды на планируемой максимальной глубине погружения в два или более раз. В противном случае скорость подачи газовой смеси начнет прогрессивно падать, что приведет в конечном итоге к гибели водолаза. Например у ребризера Draeger FGG-III, рассчитанного на работу на глубинах до 200 метров, установочное давление редуктора составляет 40 ата; а у ребризера Draeger Dolphin, подача которого остается стабильной до 82,5 метров — 16,5 ата. Теперь, когда мы расcчитали «сердце» ребризера — калиброванную дюзу, мы можем озаботиться вопросом: «а чем же мы будем дышать?». Понять это тоже очень просто. Очевидно, что дыхательная смесь, которой мы дышим будет несколько беднее кислородом, чем та, которую мы заправляем в баллон. Концентрация кислорода в дыхательном мешке ребризера определяется по следующей формуле:

FiO2= (FO2xVs-Vo)/(Vs-Vo)

где: FiO2 — реальная концентрация кислорода в дыхательном контуре (в десятичном виде); FO2— концентрация кислорода в баллоне (в десятичном виде); Vs — скорость подачи газа в литрах в минуту; Vo — расход кислорода водолазом в литрах в минуту.
Vo принято устанавливать следующим:
1,25 литра в минуту для легкой физической нагрузки
1,5 литра в минуту для средней физической нагрузки
2,0 литра в минуту для тяжелой физической нагрузки
По моим наблюдениям при ненапряжном плавании Vo составляет от 0,8 до 1 литра в минуту, а в условиях серьезного повышения нагрузки доходит до 1,5 литров в минуту, поднимаясь до 2 литров в минуту только в тех случаях, когда нагрузка такая, что по неволе думаешь: «Ну зачам я с дайвингом связался? Лучше бы в шахматы играл!». Необходимо добавить, что есть еще одна методика расчета FiO2, принятая в рекреационном дайвинге

FiO2=FO2x0,8

где: FiO2 — реальная концентрация кислорода в дыхательном контуре (в десятичном виде); FO2— концентрация кислорода в баллоне (в десятичном виде); 0,8 — коэффицент, определяющий отношение FO2 к FiO2. Данную формулу можно использовать только в том случае, если у вас соблюдены следующие условия: скорость подачи газа точно соответствует необходимой для данного газа, концентрация кислорода в используемом газе идеальна для данной дюзы, а Vo составляет 1,25 литра в минуту. В остальных случаях формула дает погрешность ± 5%. Стоит ли пользоваться такой упрощенной системой расчета — решать вам.Если вам не хочется считать все это в столбик, то
вот тут лежит калькулятор собственного сочинения, рассчитывающий все описанные выше параметры ребризера. Он сделан в виде файла Microsoft Exсel. Как вы уже поняли, Vo (потребление кислорода водолазом в литрах в минуту) представлено весьма усредненными значениями. Разумеется, мы можем определить свой расход кислорода для разных нагрузок и пользоваться им в дальнейшем для планирования погружений. Для этого нам понадобится датчик парциального давления кислорода, подключенный к мешку вдоха ребризера, слэйт для записи показаний и глубины; и следующая формула:

Vo=Vsx(FO2-FiO2)/(1-FiO2)

Все переменные в этой формуле точно такие же, как в формуле расчета FiO2, приведенной выше; с той только разницей, что FiO2 здесь получается в результае деления показаний датчика парциального давления кислорода (в десятичном виде) на абсолютное давление окружающей среды — (глубина (в метрах) /10)+1.


Вложения:
r_calc.xls [21 КБ]
Скачиваний: 778
Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 07 май 2009, 09:59 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 фев 2009, 23:35
Сообщения: 1712
Откуда: Питер
Молодец, разыскал! :good: А то с исчезновением сайта Яшина, канула в просторах инета.
Отличная статья, помогающая разобраться в процессах контура ASCR, для тех, кто не ленится вникнуть в суть и взять в руки калькулятор.
Хотя потОм, для рассчётов, вполне хватает ЭксЭль-евского калькулятора, того-же автора. :)

Snusmumrik писал(а):
Слегка правленная с точки зрения грамматики русского языка
Вот ещё бы ещё, "с точки зрения грамматики"(с), строка не обрывалась в произвольном месте... :( Читабельность весьма бы повысилась! :write: :pardon:

_________________
Если ты подберёшь на улице голодную собаку и сделаешь её жизнь сытой, она никогда не укусит тебя...
В этом принципиальная разница между собакой и человеком.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 07 май 2009, 19:34 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 фев 2009, 20:23
Сообщения: 1862
Откуда: Санкт-Петербург
Vik писал(а):
Snusmumrik писал(а):
Слегка правленная с точки зрения грамматики русского языка
Вот ещё бы ещё, "с точки зрения грамматики"(с), строка не обрывалась в произвольном месте... :( Читабельность весьма бы повысилась! :write: :pardon:

Нууу... Я тут не при чем - так у автора... :ku:


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 06 дек 2010, 01:02 
Не в сети

Зарегистрирован: 06 окт 2009, 19:22
Сообщения: 245
Snusmumrik писал(а):
Слегка правленная с точки зрения грамматики русского языка статья А. Яшина и его же калькулятор для ASCR

..... После того, как мы определили необходимую для данной смеси скорость подачи, нам нужно определить диаметр дюзы, через которую смесь будет подаваться с нужной нам скоростью при известном установовчном давлении редуктора. Это можно сделать, использовав следующую формулу:

D = SQRT (Vs/(АxPint))

где: D — диаметр дюзы в милиметрах, Vs — скорость подачи газа в литрах в минуту, Рint — установочное давление редуктора в Bar, А — газовая константа. Она определяется следующим образом:

А=9,233-(0,00588х%O2 в смеси) для чистого кислорода A=8,65

SQRT- это корень квадратный.
Я пробовал пользоваться этой формулой. Получается очень близко к оригиналу. .....


Эта формула дает дает приблизительные результаты, достаточные для практических применений. Но она содержит принципиальную ошибку, которая в некоторых случаях имеет важное значение.
Подача газа через дюзу зависит не от УСТАНОВОЧНОГО давления редуктора, а от АБСОЛЮТНОГО давления перед дюзой.
В свое время пришлось два дня растолковывать Яшину разницу между относительным (избыточным) и абсолютным давлением (весь Тетис "ржал").
В результате он признал ошибку, и сослался на некий буржуйский интернет ресурс, с которого почерпнул "информацию". К сожалению, у себя на сайте ошибку он не исправил.
Так рождаются мифы и легенды.


Последний раз редактировалось SVL 06 дек 2010, 12:55, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 06 дек 2010, 09:14 
Не в сети
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 09 фев 2009, 23:35
Сообщения: 1712
Откуда: Питер
SVL писал(а):
Эта формула дает дает приблизительные результаты, достаточные для практических применений. Но она содержит принципиальную ошибку, которая в некоторых случаях имеет важное значение.

Наверно тут стоит дать ссылочку на твои сканы по этой теме. (Для особо въедливых :crazy: )
"Расчет истечения газов через отверстия."


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 06 дек 2010, 13:37 
Не в сети

Зарегистрирован: 06 окт 2009, 19:22
Сообщения: 245
http://forum.tetis.ru/viewtopic.php?t=10465&postdays=0&postorder=asc&highlight=%E0%E1%F1%EE%EB%FE%F2%ED%EE%E5&start=40
Можно было в "Юмор", но здесь уместней. Читать до конца.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 07 дек 2010, 03:39 
Не в сети

Зарегистрирован: 06 окт 2009, 19:22
Сообщения: 245
Cyclone писал(а):
2 SVL
Дружище, может быть тебе есть что сказать по этой теме? http://rebreather.org.ua/viewtopic.php?p=2029#p2029? А то, ЕМНИП, так ни к какому выводу и не пришли :(

Если вы про "миксеры", то в теме все описано.
Этот тип аппаратов был актуален во времена, когда не было О2 датчиков и современной электронники. Сейчас проще сделать Кисс. А, главное, он будет много безопаснее.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 7 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB