Расчет норм расхода воздуха для подводного плавания

2024 Автор: Cyrus Reynolds | [email protected]. Последнее изменение: 2024-02-09 03:22

Скорость потребления воздуха - это скорость, с которой дайвер использует воздух в баллоне. Нормы расхода воздуха обычно даются с точки зрения того, сколько воздуха дайвер вдыхает за одну минуту на поверхности при давлении в одну атмосферу.

Знание расхода воздуха полезно при подводном плавании, потому что:

• Он позволяет рассчитать, как долго вы можете оставаться под водой на запланированной глубине и достаточно ли у вас дыхательного газа для погружения.
• Это полезно для определения надлежащего резервного давления в баллонах для погружения. Дайверы часто с удивлением обнаруживают, что при более глубоких погружениях может потребоваться резервное давление от 700 до 1000 фунтов на квадратный дюйм, чтобы безопасно доставить команду напарников на поверхность.
• В некоторых видах технического дайвинга, таких как декомпрессионные погружения, скорость потребления воздуха имеет важное значение для определения того, сколько газа необходимо взять с собой для декомпрессионных остановок.
• Полезно оценивать уровень стресса или комфорта дайвера во время погружения. Если вы обычно используете 200 фунтов на квадратный дюйм за пять минут погружения на 45 футов и замечаете, что использовали 500 фунтов на квадратный дюйм, такой высокий уровень потребления воздуха может указывать на то, что что-то не так.
• Дайвер, который дышит спокойно, но использует дыхательный газ быстрее, чем обычно, может иметь серьезную утечку. Сопротивление дыханию иповышенный расход может также указывать на то, что регулятор дайвера требует обслуживания.

Идеальный расход воздуха?

Дайверы, как известно, спрашивали других дайверов: «С каким количеством воздуха вы всплыли?» потому что они гордятся тем, что могут оставаться под водой дольше, чем большинство других.

У дайверов не бывает «нормальной» частоты дыхания. Разным дайверам требуется разное количество воздуха для насыщения тела кислородом. Дайверу нужно только рассчитать среднюю частоту дыхания. Попытка снизить потребление воздуха, чтобы «обыграть» другого дайвера, может привести к накоплению углекислого газа или недостатку кислорода в организме дайвера, что может быть опасно. Дайвер должен сосредоточиться на медленных, спокойных, полных вдохах, которые должным образом вентилируют легкие, а не конкурировать за использование меньшего количества воздуха.

Удельный расход воздуха у поверхности

Дайверы обычно выражают потребление воздуха, используя скорость поверхностного потребления воздуха (SAC) и скорость минутного объема дыхания (RMV).

Величина SAC измеряется количеством воздуха, которое дайвер использует за одну минуту на поверхности. Показатели SAC указаны в единицах давления, либо в фунтах на квадратный дюйм (имперские единицы), либо в барах (метрические единицы). Поскольку значения SAC указаны в единицах давления в баллоне, а не объема воздуха, значения SAC зависят от конкретного резервуара:

• Воздух 500 psi в стандартном резервуаре объемом 80 кубических футов соответствует 13 кубическим футам воздуха.
• 500 фунтов на квадратный дюйм воздуха в резервуаре низкого давления объемом 130 кубических футов соответствует 27 кубическим футам воздуха.

Дайвер, который вдыхает 8 кубических футов воздуха в минуту, будет иметь скорость SAC 300 фунтов на квадратный дюйм в минуту при погружении со стандартным алюминиевым баллоном на 80 кубических футов, но скорость SAC 147 фунтов на квадратный дюйм в минуту при погружении с резервуар низкого давления объемом 130 кубических футов.

МИНД

Поскольку значения SAC не могут быть перенесены между баллонами разного размера, дайвер обычно начинает расчет расхода воздуха, используя показатель RMV, который не зависит от размера баллона. Затем дайвер преобразует скорость RMV в скорость SAC на основе объема и рабочего давления в баллоне, который будет использоваться во время погружения.

RMV – это показатель дыхательного газа, который дайвер потребляет за одну минуту на поверхности. Скорость RMV выражается в кубических футах в минуту (имперские единицы) или литрах в минуту (метрические единицы), В отличие от ставки SAC, ставка RMV может использоваться для расчетов с резервуарами любого объема. Дайвер, который вдыхает 8 кубических футов воздуха в минуту, всегда будет вдыхать 8 кубических футов воздуха в минуту, независимо от размера баллона, содержащего воздух.

Поэтому большинство дайверов помнят свои нормы расхода воздуха в формате RMV. Планирование газа обычно выполняется в формате RMV, а затем преобразуется в фунты на квадратный дюйм или бар в зависимости от типа используемого резервуара.

Измерение расхода воздуха: метод 1

В каждом учебном пособии приводится немного отличающийся метод сбора данных для расчета расхода воздуха дайвером. Какой бы нивы выбираете, не забудьте войти в воду и дать аквариуму остыть, прежде чем начинать сбор данных. Когда ваш резервуар остывает, давление, отображаемое на вашем погружном манометре (SPG), может упасть на 100 или 200 фунтов на квадратный дюйм. Неучет этого падения давления приведет к неточному расчету расхода воздуха.

Метод 1: Сбор данных во время обычных увлекательных погружений

1. Прыгните в воду и дайте аквариуму остыть в течение нескольких минут.
2. Обратите внимание на начальное давление в вашем баллоне. Лучше всего записывать начальное давление в баллоне на доске или в WetNotes.
3. На поверхности после погружения запишите конечное давление в вашем баллоне до того, как баллон прогреется на солнце.
4. Используйте подводный компьютер, чтобы определить среднюю глубину погружения. Используйте эту глубину в своих расчетах.
5. Используйте подводный компьютер или часы, чтобы определить общее время погружения в минутах.
6. Вставьте эту информацию в тариф SAC или RMV, указанные ниже.

Многие дайверы предпочитают этот метод расчета расхода воздуха, поскольку в нем используются данные обычных погружений. Однако, поскольку результирующая скорость основана на средней глубине всего погружения, она вряд ли будет такой же точной, как следующий метод. Но если дайвер подсчитает скорость потребления воздуха, используя этот метод, для многих погружений и усреднит результаты, это должно в конечном итоге дать разумную оценку скорости потребления воздуха.

Измерение расхода воздуха: метод 2

Метод 2: запланируйте погружение, посвященное определению вашегоуровень потребления

1. Прыгните в воду и дайте аквариуму остыть.
2. Спуститесь на глубину, которую вы можете точно поддерживать в течение не менее 10 минут (10 метров / 33 фута в соленой воде хорошо работает).
3. Запишите давление в баллоне перед испытанием.
4. Плывите в своем обычном темпе в течение заданного времени (например, 10 минут).
5. Запишите давление в баллоне после проверки. (Необязательно: выполните тест во время отдыха/зависания и во время плавания в быстром темпе, чтобы получить данные для состояний «отдыха» и «работы».)
6. Подставьте эту информацию в формулу скорости SAC или RMV.

Этот метод измерения скорости потребления воздуха дайвером с большей вероятностью даст воспроизводимые данные, поскольку он проводится в контролируемых условиях на постоянной глубине. Однако реальность никогда не будет точно имитировать данные испытаний, и показатели SAC и RMV, полученные любым методом, следует использовать только в качестве рекомендаций. Планируйте свои погружения консервативно.

Расчет расхода приземного воздуха

Подставьте данные, собранные во время погружений, в соответствующую формулу ниже:

Формула имперской ставки SAC

[{(начало в фунтах на квадратный дюйм - конец в фунтах на квадратный дюйм) x 33} ÷ (глубина + 33)] ÷ время в минутах=уровень SAC в фунтах на квадратный дюйм/мин

Формула метрической оценки SAC

[{(начало бара - конец бара) x 10} ÷ (глубина + 10)] ÷ время в минутах=скорость SAC в бар/мин

• "psi start" - это давление в баллонах в фунтах на квадратный дюйм в начале погружения (метод 1) или тестового периода (метод 2).
• "psiend" - это давление в баллоне в фунтах на квадратный дюйм в конце погружения (метод 1) или испытательного периода (метод 2).
• "bar start" - это давление в баллонах в барах в начале погружения (метод 1) или тестового периода (метод 2).
• "конец бара" - давление в баллоне в барах в конце погружения (метод 1) или тестового периода (метод 2).
• "время в минутах" - это общее время погружения (метод 1) или тестового периода (метод 2).
• "глубина" - это средняя глубина во время погружения (метод 1) или глубина, сохраняемая в течение тестового периода (метод 2).

Расчет минутного объема дыхания

Подставьте ставку SAC и другую необходимую информацию в соответствующую формулу ниже. Вычисление метрической RMV-ставки намного проще, чем британская RMV-ставка.

Имперский метод

Шаг 1: Рассчитайте коэффициент преобразования резервуара для резервуара, который вы использовали при сборе данных. Вам понадобится объем резервуара (в кубических футах) и рабочее давление (в фунтах на квадратный дюйм), которые указаны на горловине резервуара:

Объем резервуара в кубических футах ÷ рабочее давление в фунтах на квадратный дюйм=коэффициент преобразования резервуара

Шаг 2: Умножьте британский курс SAC на коэффициент пересчета бака:

Коэффициент пересчета резервуара x расход SAC=расход RMV в кубических футах/минуту

Пример: У дайвера уровень SAC составляет 25 фунтов на квадратный дюйм в минуту при погружении с баллоном объемом 80 кубических футов и рабочим давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм.

Во-первых, рассчитайте коэффициент преобразования резервуара:80 кубических футов ÷ 3000 фунтов на квадратный дюйм=0,0267

Далее умножьте показатель SAC дайвера на коэффициент пересчета в баллоне:0,0267 x 25=0,67 кубических футов в минуту

RMV дайвера составляет 0,67 кубических футов в минуту.

Метрический метод

Умножьте метрическую норму SAC на объем в литрах резервуара, который вы использовали при сборе данных. Эта информация выбита на горловине бака:

Объем бака в литрах x норма SAC=норма RMV

Пример: У дайвера уровень SAC составляет 1,7 бар/мин при погружении с 12-литровым баллоном.

12 x 1,7=20,4 л/мин

Показатель RMV у дайвера составляет 20,4 л/мин.

Рассчитайте, как долго продлится подача воздуха (имперские единицы)

Выполните следующие шаги, чтобы использовать показатели RMV и SAC, чтобы определить, как долго хватит запаса воздуха во время погружения.

Определите уровень SAC для резервуара, который вы планируете использовать. Если вы используете британские единицы измерения (фунт/кв. дюйм), разделите показатель RMV на коэффициент преобразования бака (см. выше) вашего бака. Это даст вам скорость SAC для резервуара, который вы планируете использовать.

Имперский курс SAC=курс RMV ÷ коэффициент пересчета бака

Пример: Дайвер имеет норму RMV 0,67 кубических футов/минуту.

Для резервуара объемом 80 кубических футов с рабочим давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм коэффициент преобразования резервуара составляет 0,0267:

_{0,67 ÷ 0,0267=25 фунтов на кв. дюйм в минуту Скорость SAC}

Для резервуара объемом 130 кубических футовпри рабочем давлении 2 400 фунтов на квадратный дюйм коэффициент преобразования резервуара составляет 0,054:

_{0,67 ÷ 0,054=12,4 фунта на кв. дюйм в минуту Скорость SAC}

В соленой воде:

(Глубина в футах ÷ 33) + 1=Давление

В пресной воде:

(Глубина в футах ÷ 34) + 1=Давление

Пример: Дайвер, погрузившийся на глубину 66 футов в соленой воде, испытает давление:

_{(66 футов ÷ 33) + 1=3 атм}

Расход SAC x давление=расход воздуха на глубине

Пример: Дайвер со скоростью SAC 25 фунтов на квадратный дюйм в минуту, который погружается на 66 футов на такую глубину, будет использовать:

_{25 фунтов на квадратный дюйм в минуту x 3=75 фунтов на квадратный дюйм в минуту}

Давление пуска - Резервное давление=Доступное давление

Пример: Ваше начальное давление равно 2 900 фунтов на квадратный дюйм, и вы хотите начать восхождение с давлением 700 фунтов на квадратный дюйм:

_{2900 psi - 700 psi=доступное 2200 psi}

Доступный газ ÷ Расход воздуха на глубине=Как долго хватит вашего газа

Пример: Если у дайвера есть 2 200 фунтов на квадратный дюйм и скорость потребления воздуха 75 фунтов на квадратный дюйм в минуту на запланированной глубине погружения, его воздуха хватит:

_{2200 psi ÷ 75 psi/минута=29 минут}

для запланированной глубины и запаса воздуха его напарника.

Рассчитайте, как долго продлится подача воздуха (в метрических единицах)

Выполните следующие пять шагов, чтобы использовать показатели RMV и SAC, чтобы определить, как долго хватит запаса воздуха во время погружения.

Определите ставку SAC длярезервуар, который вы планируете использовать. Разделите норму RMV на объем резервуара, который вы планируете использовать (в литрах).

Норма RMV ÷ объем бака=Скорость SAC

Пример: Если у дайвера скорость RMV составляет 20 литров в минуту, его скорость SAC рассчитывается следующим образом:

Для 12-литрового бака:

_{20 ÷ 12=1,7 бар/мин Скорость SAC}

Для 18-литрового бака:

_{20 ÷ 18=1,1 бар/мин Скорость SAC}

В соленой воде:

(Глубина в метрах ÷ 10) + 1=давление

В пресной воде:

(Глубина в метрах ÷ 10,4) + 1=давление

Пример: Дайвер, погрузившийся на глубину 66 футов в соленой воде, испытает давление:

_{(20 метров ÷ 10) + 1=3 атм}

Расход SAC x давление=расход воздуха на глубине

Пример: Дайвер со скоростью SAC 1,7 бар/минуту погружается на 20 метров. На 20 м он будет использовать:

_{1,7 бар/мин x 3 атм=5,1 бар/мин}

Давление запуска - резервное давление=доступное давление

Пример: Ваше начальное давление 200 бар, и вы хотите начать восхождение при 50 барах, поэтому:

_{200 бар - 50 бар=доступно 150 бар}

Доступный газ ÷ расход воздуха на глубине=как долго хватит вашего газа

Пример: Если у дайвера есть доступное давление 150 бар и скорость потребления воздуха 5,1 бар/мин на запланированной глубине погружения, его воздуха хватит:

_{150 бар ÷ 5,1 бар/минута=29 минут}

для запланированной глубины и запаса воздуха его напарника.