Форум ребризер-дайверов http://rebreather.org.ua/ |
|
РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕЙ http://rebreather.org.ua/viewtopic.php?f=14&t=181 |
Страница 1 из 1 |
Автор: | Snusmumrik [ 07 май 2009, 00:02 ] | ||
Заголовок сообщения: | РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕЙ | ||
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.
|
Автор: | Vik [ 07 май 2009, 09:59 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕЙ |
Молодец, разыскал! 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!
|
Автор: | Snusmumrik [ 07 май 2009, 19:34 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕЙ |
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! Нууу... Я тут не при чем - так у автора... |
Автор: | SVL [ 06 дек 2010, 01:02 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕ |
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. |
Автор: | Vik [ 06 дек 2010, 09:14 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕ |
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 ) "Расчет истечения газов через отверстия." |
Автор: | SVL [ 06 дек 2010, 13:37 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕ |
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. |
Автор: | SVL [ 07 дек 2010, 03:39 ] |
Заголовок сообщения: | Re: РАСЧЕТ РЕБРИЗЕРОВ ПОЛУЗАМКНУТОГО ЦИКЛА С АКТИВНОЙ ПОДАЧЕ |
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. |
Страница 1 из 1 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group http://www.phpbb.com/ |