Объем воздуха в чем измеряется

Содержание
  1. Кратность воздухообмена: расчет и таблицы для различных помещений
  2. Понятие воздухообмена
  3. Расчет кратности воздухообмена
  4. Методы расчета для помещений жилого дома
  5. Административные и бытовые здания
  6. Физкультурно оздоровительные учреждения
  7. Учреждения здравоохранения
  8. Помещения детских дошкольных организаций
  9. В заключении
  10. Формула воздуха
  11. Формула плотности по воздуху
  12. Формула объема воздуха
  13. Формула давления воздуха
  14. Дыхательный объем норма, частота и глубина дыхания, как и в чем измеряется
  15. Внешнее дыхание
  16. Методы оценки дыхательной функции легких
  17. Общая емкость легких
  18. Жизненная емкость легких
  19. Резервный объем выдоха
  20. Резервный объем вдоха
  21. Остаточный объем легких
  22. Функциональная остаточная емкость
  23. Анатомическое мертвое пространство
  24. Физиологическое мертвое пространство
  25. Минутный объем дыхания
  26. Альвеолярная вентиляция
  27. Таблица «Объемы легких взрослого человека в литрах»
  28. Пиковая объемная скорость
  29. Обструктивные и рестриктивные нарушения
  30. Как измерить объем легких в домашних условиях
  31. Заключение
  32. Мощность всасывания: что это такое и как будем измерять
  33. Описание методики
  34. Пример
  35. Выводы
  36. ВПК
  37. Единицы измерения производительности по газу
  38. Стандарты загрязненности сжатого воздуха

Кратность воздухообмена: расчет и таблицы для различных помещений

Объем воздуха в чем измеряется

Одним из показателей, влияющих на обеспечение оптимального микроклимата в помещениях различного назначения, является кратность воздухообмена. Под этим термином обозначают, количество полных циклов смены воздушных масс в помещении в течение единицы времени, например часа.

Ротация воздушных масс обеспечивает:

  • удаление воздуха, содержащего патогенные и болезнетворные микроорганизмы;
  • замену кислорода, содержащего углекислый газ новым объемом воздуха, что создает комфортные условия для умственной деятельности человека;
  • оптимальные значения температуры и влажности в помещении, оказывающих влияние на работоспособность человека и создающих заданные условия для хранения различных изделий;
  • устранение воздуха, содержащего неприятные запахи.

Необходимые значения показателей кратности воздухообмена в зависимости от назначения помещения указываются в специальных таблицах СНиП. Ротация воздушных масс обеспечивается за счет комбинированного использования естественной и искусственной вентиляции.

Приток кислорода обеспечивается через окна, двери и при помощи специальных вентиляторов.

Однако учитывая тенденцию на использование материалов и технологий, обеспечивающих герметичность этих конструкций, близкую к абсолютным значениям, использование при строительстве зданий систем, обеспечивающих приток кислорода, является обязательным условием для достижения показателей кратности воздухообмена.

Эти задачи решаются путем оснащения стен и окон приточными клапанами, которые помимо герметичности обеспечивают поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

Понятие воздухообмена

Основные требования при проектировании систем кондиционирования включают определение числа циклов воздухообмена.

Под этим термином понимается создание условий для обеспечения циркуляции и полной замены объема кислорода в сооружении.

Этот параметр зависит от концентрации в воздухе вредных компонентов, наличия мест выделения избыточного количества тепла, влаги и кратности смены объема кислорода в помещении.

Кратность воздухообмена является показателем, определяющим степень интенсивности полной смены объема кислорода. Другими словами организованный, и регулируемый воздухообмен определяется как количество полных циклов смены кислорода в течение часа.

Этот параметр относится к санитарным нормам и определяет степень безопасности и комфортность нахождения человека в здании.

Нормативные и допустимые значения этого показателя определяются принятыми нормами СНиП, содержащими различные требования в зависимости от назначения комнаты.

Воздухообмен бывает естественного и искусственного типа. При этом в первом случае приток воздуха обеспечивается за счет перепада давления воздуха внутри комнаты и за ее пределами.

Во втором варианте замещение объема воздушных масс предусматривает использование систем принудительной подачи кислорода, попадание через проемы в дверях и стенах и выполнение проветривания помещений.

Организация удаления загрязненного кислорода предусматривает обустройство систем вытяжки в помещениях, имеющих наиболее загрязненный воздух.

В условиях квартиры такими местами могут быть ванна, туалет и кухня, в первых двух случаях система вентиляции может оснащаться устройствами, обеспечивающими всасывание загрязненного воздуха или воздушными клапанами, в случае с кухней, в большинстве случае речь идет об оснащении пространства над плитой различными типами вытяжных зонтов.

Расчет кратности воздухообмена

При определении кратности воздухообмена для каждого конкретного помещения проектировщики учитывают нормативные показатели, зафиксированные в санитарно-гигиенических нормах, ГОСТах и строительные правила снип, например СНиП 2.08.

01-89. Не принимая в учет содержания в воздухе вредных примесей, количество замещений для помещений определенного объема и назначения будет вычисляться по значениям нормативных показателей кратности.

Объем здания определяется по формуле (1):

где a – длина помещения;b – ширина комнаты;

h – высота помещения.

Зная объем помещения и количество поступающего в течение 1 часа кислорода, можно выполнить расчет кратности Кв, используя формулу (2):

Расчет кратности воздухообмена

где Кв – кратность воздухообмена;
Qвозд – подача чистого воздуха, поступающего в комнату в течение 1 часа.

Чаще всего формула (2) не используется для подсчета количества циклов полного замещения воздушных масс. Это связано с наличием для всех типовых сооружений различного назначения таблиц кратности воздухообмена.

При такой постановке задачи для помещения, имеющего заданный объем с известным значением коэффициента воздухообмена необходимо подобрать оборудование или выбрать технологию, обеспечивающую поступление необходимого количества кислорода в единицу времени.

В этом случае объем чистого воздуха, который должен поступить для обеспечения полной замены кислорода в помещении согласно требованиям СНиП, можно определить по формуле (3):

Согласно приведенным формулам, единицей измерения кратности воздухообмена является количество полных циклов замены кислорода в комнате в час или 1/ч.

Используя естественный тип воздухообмена можно добиться 3-4 кратной замены воздуха в помещении в течение 1 часа. При необходимости увеличения интенсивности воздухообмена рекомендуется прибегать к использованию механических систем, обеспечивающих принудительную подачу свежего или устранение загрязненного кислорода.

Приток необходимого количества воздуха в жилых помещениях в зависимости от типа комнаты может обеспечиваться через автономные воздушные клапана в стенах с регулируемыми параметрами открывания, форточки, двери, фрамуги и окна. Специалисты обращают внимание проектировщиков на то, что при расчете показателей полной замены воздуха в жилых комнатах, необходимо учитывать ряд параметров, среди которых:

  • назначение помещения;
  • количество постоянно находящихся в сооружении людей;
  • температура и влажность воздуха в помещении;
  • количество работающих электрических приборов и норма выделяемого ими тепла;
  • тип естественной вентиляции и обеспечиваемые им показатели кратности замены кислорода в течение 1 ч.

Для создания комфортных условий согласно нормам СП 54.13330.2016 величина воздухообмена должна составлять:

  1. При площади помещения, приходящегося на 1 человека в размере менее 20 м² для детских комнаты в квартире, спален, гостиных и общих помещений подача воздуха должна составлять 3 м³/ч на 1 м² площади каждой из комнат.
  2. При общей площади в расчете на одного человека превышающей 20 м², интенсивность воздухообмена должна составлять 30 м³/ч на 1 человека.
  3. Для кухни, оснащенной электрической плитой минимальные показатели подачи кислорода не могут быть меньше 60 м³/ч.
  4. Если на кухне используется газовая плита, минимальное значение нормы воздухообмена увеличивается до 80-100 м³/ч.
  5. Нормативные показатели кратности воздухообмена для вестибюлей, лестничных клеток и коридоров составляет 3 м³/ч.
  6. Параметры воздухообмена несколько возрастают при увеличении влажности и температуры в помещении и составляют для сушильных, гладильных и постирочных комнат 7 м³/ч.
  7. При организации в жилом помещении ванной и уборной, расположенных отдельно друг от друга, норма воздухообмена должна быть не меньше 25 м³/ч, при совмещенном расположении санузла и ванной комнаты, этот показатель увеличивается до 50 единиц.

Учитывая то, что при готовке помимо пара образуется ряд летучих соединений с содержанием масла и гари, при организации системы воздухообмена на кухне необходимо исключить попадание этих веществ в пространство жилых комнат.

Для этого воздух кухонного помещения за счет создания тяги в вентиляционном канале, высотой не менее 5 м и использования специального вытяжного зонта удаляется наружу. Такой тип организации ротации воздушных масс обеспечивает устранение и избыточного количества тепла.

Однако во избежание попадания отработанного воздуха в квартиры, расположенные на верхних этажах при строительстве сооружения выполняется воздушный затвор, обеспечивающий изменение направления воздушного потока.

Административные и бытовые здания

Как уже упоминалось, показатели кратности имеют различные значения для разных зданий, при этом в части случаев эксплуатация систем обеспечения ротации воздушных масс, предусматривает использование естественной вентиляции и в холодное время года.

При этом, в части используемых помещений, например душевых и уборных вытяжная система вентиляции должна работать более интенсивно, чем система подачи свежего кислорода в комнатах общего назначения.

Так, параметры ежечасно удаляемого из помещений душевых воздуха с паром должна исходить из расчета 75 м³/ч из расчета на 1 сетку, а при организации удаления загрязненного воздуха из уборных из расчета 25 м³/ч на 1 писсуар и 50 м³/ч на 1 унитаз.

Таблица кратности для торговых помещений.

При обеспечении смены воздуха в кафе организация системы вентиляции и кондиционирования должна обеспечить кратность замены воздуха в приточной системе на уровне 3 ед/ч, для системы вытяжки этот показатель должен составлять 2 ед/час.

Расчет системы полной замены воздуха в торговом зале зависит от типа используемой вентиляции.

Так, если при наличии вентиляции приточно-вытяжного типа кратность замены воздуха определяется расчетным путем для всех типов торговых залов, то при обустройстве сооружения вытяжкой, не обеспечивающей приток воздуха, кратность воздухообмена должна составлять 1,5 ед/ч.

Таблица кратности для помещений кафе

При использовании помещений, обладающих большим количеством пара, влаги, тепла или газа, расчет воздухообмена может вестись исходя из имеющегося избытка. Для того, чтобы рассчитать воздухообмен по теплоизбыткам используется формула (4):

где Qпом – количество выделяемой в помещение теплоты;ρ – плотность воздуха;c — теплоемкость воздуха;t вывод — температура воздуха, удаляемого при помощи вентиляции;

t подав — температура воздуха, подаваемого в помещение.

Организация системы обмена воздуха в котельной исходит из типа используемого котла и должна обеспечивать 1-3 кратную замену всего объема кислорода в течение часа.

Физкультурно оздоровительные учреждения

При занятиях в спортивном зале кратность обмена воздуха играет важную роль, поскольку во время физических нагрузок необходимо обеспечить поступление свежего кислорода в легкие каждого из посетителей с учетом достаточно больших объемов зала. Таким образом, требования оговаривают необходимость обеспечения поступления в спортзал при наличии посетителей 80 м3/ч воздуха.

Расчет кратности воздухообмена для бассейна исходит из количества находящихся в нем людей и должен составлять 20 м³/ч в расчете на 1 человека. В то же время, учитывая специфику нахождения в сауне, в бане, необходимо обеспечить смену 10 м³ воздуха в течение каждого часа. При этом учитывая большие объемы вырабатываемого насыщенного пара, можно вести расчет воздухообмена по влаговыделениям.

Учреждения здравоохранения

Наибольшие значения показатель кратности воздухообмена в учреждениях, относящихся к системе здравоохранения, имеет для палат, в которых производится стационарное лечение пациентов с обнаруженными патологиями инфекционного (160 м³/ч) и неинфекционного (80 м³/ч) происхождения.

Согласно нормативам большая часть других помещений, включая кабинеты врачей и процедурные комнаты должна иметь кратность вытяжки при естественном типе организации воздухообмена, равную 1-2 ед/ч.

Отдельным пунктом следует упомянуть организацию системы вентиляции операционных кабинетов. В них согласно современным требованиям должна использоваться 3 кратная система очистки воздуха, при этом работающие устройства должны обеспечивать минимальный приток 1200 м³ воздуха в час.

Помещения детских дошкольных организаций

Обеспечение требуемых норм воздухообмена в дошкольных организациях является базовым условием здоровья и нормальной умственной активности малышей. Однако при обеспечении вентиляции необходимо исключать возможность возникновения сквозняков, учитывая это требование, проветривание в детских дошкольных организациях осуществляется в соответствии с распорядком дня учреждения.

Согласно нормам, обозначенным в СНиП 41.

21-2003, для обеспечения проветривания кратность воздухообмена в классе для занятий, раздевалке, игровой комнате и в спальне для детей в возрасте до 2 лет должна составлять 1,5 ед/час.

Более строгие требования предъявляются при обеспечении полной замены в области умывальника, туалета, медицинского пункта и кухни, для которых этот показатель составляет 2-3 ед/час.

В заключении

Кратность полной замены кислорода является показателем, определяющим комфортность и безопасность пребывания в помещении.

Этот параметр отличается для помещений, имеющих различное назначение, и определяется по одной из приведенных методик исходя из показателя, определяющего подачу чистого кислорода в час и объема сооружения.

Для обеспечения микроклимата, регламентированного нормами СНиП и санитарными требованиями, может использоваться естественная, принудительная и комбинированная схема вентиляции.

Пример расчета кратности для котельной:

Источник: https://VentilyaciyaDom.ru/o-ventilyacii/vozduhoobmen/kratnost-raschet-dlya-pomeshhenij.html

Формула воздуха

Объем воздуха в чем измеряется

Воздух состоит из смеси различных газов. В основном там преобладает кислород и азот, чья доля около 99% от всего содержания воздуха. Остальные 1-2% приходятся на углекислый газ, водород и другие вещества, содержание которых значительно ниже.

Кислород является одним из самых главных компонентов, обеспечивающих жизнь на земле. Без него невозможно существование аэробных живых организмов, которые непосредственно дышат кислородом. Этот элемент является важным сопоставляющим воздуха и при дыхании попадает в живые организмы, позволяя им осуществлять свою работу.

Сама формула воздуха представляет собой большое количество различных примесей газов. Основой являются азот и кислород. Причем большее содержание именно у азота — 78%. Кислород же составляет 21%, а все остальное это различные примеси.

Такой состав не является постоянным и может меняться в зависимости от места взятия пробы. Близость промышленных объектов или автомобильных дорог могут привести к значительным отклонениям от нормы в результате значительных выбросов вредных веществ.

Также на результаты анализов может повлиять сезон, погодные условия на момент пробы или отдаленность от моря.

К свойствам можно отнести:

  • Прозрачность и бесцветность. Если же вы наблюдаете наличие какого-либо оттенка или отсутствие прозрачности, то это первый сигнал о загрязнении.
  • Отсутствие запаха.
  • При нагревании он расширяется, а при охлаждении наоборот сжимается. Это особенно заметно при вычислении объема.
  • Является плохим проводником тепла.
  • Сам по себе не имеет формы и поэтому заполняет все пространство.

Но на этом функции воздуха не заканчиваются. Человек стал широко применять его в своей деятельности и сейчас он необходим в промышленности. Также для получения тепла он используется в процессе сжигания. И таких примеров очень много. Поэтому без этой важной составляющей жизнь человека невозможна.

Но следует следить и за тем, чтобы качественные характеристики воздуха соответствовали нормам. Проводить измерения в помещении намного легче, нежели на улице. Также помимо формул такие измерения проводятся при помощи различных инструментов. Так атмосферное давление измеряется при помощи специального барометра.

Поэтому если вы хотите провести химический анализ воздуха, который покажет содержание различных газов и соответствуют ли эти показатели норме, вы можете обратиться в нашу лабораторию. Независимая лаборатория «ЭкоТестЭкспресс» также проводит различные виды исследований, такие как измерения уровня радиации.

Это позволит своевременно выявить окружающие вас проблемы и ликвидировать их до того, как они скажутся на вашем здоровье.

В повседневной жизни мы совершенно не задумываемся о воздухе, которым мы дышим. Но на самом деле существует сила сопротивления воздуха, с которой человек сталкивается, ежедневно совершая какие-либо действия.

Эта величина складывается из различных факторов. К ним относятся лобовое сопротивление, завихрение воздуха, трение воздух о поверхность, внутренние сопротивления, индуцируемое сопротивление и различные дополнительные сопротивления. К основным причинам, которые вызывают сопротивление, относятся как раз трение воздуха и образование завихрений.

В каждом случае сила этого сопротивления рассчитывается индивидуально, исходя из существующих условий.

К примеру для автомобиля показатель лобового аэродинамического сопротивления будет рассчитываться по формуле F = Сх*S*V2*r/2, где С — это коэффициент аэродинамического сопротивления, S – площадь передней поверхности автомобиля, V является скоростью, а r обозначает плотность воздуха.

Даже тут будет множество нюансов и результаты будут зависеть даже от формы машины. На этом примере можно понять, что эта величина зависит от тела, совершающего действие и от внешних показателей, таких как плотность. Плотность воздуха больше влияет на объекты, которые находятся в воздушном пространстве.

Такая формула позволяет измерить силу, с которой различные факторы влияют на сопротивление. Это помогает, например, на производствах. Для уменьшения силы трения на изделии уменьшают шероховатости и делают более обтекаемые формы. Специалисты нашей лаборатории могут провести необходимые расчеты или же другое исследование.

Исследование микроклимата также является очень важной и необходимой процедурой и мы готовы провести его с использованием самого точного оборудования.

Благодаря ему вы можете узнать о качестве воздуха, его влажности, температуре, скорости движения и многих других факторах, которые влияют на работоспособность и здоровье человека.

Формула плотности по воздуху

Она представляет собой формулу, необходимую для расчета массы газа атмосферы. Этот показатель является очень важным во многих сферах деятельности человека и учитывается в таких сферах, как авиаперелеты.

Ученые рассчитали стандартную величину плотности воздуха. При температуре 15 градусов она равна 1,225 кг/м³. Плотность воздуха может быть двух типов: массовой и весовой.

Формула относительной плотности по воздуху учитывает все особенности, к примеру то, что вес воздуха не является постоянным. Он зависит как от климата, так и от географических условий, в которых проводится расчет.

В различных погодных условиях плотность может значительно различаться. Так в жаркую погоду плотность будет меньше, нежели в прохладных условиях. Плотность влажного воздуха ощутимо меньше, нежели плотность сухого.

При этом в отличие от относительной массовая плотность является постоянной.

Для расчетов необходимо принять во внимание скорость света, которая представлена в виде c=3*108 м/с или же равняется 300000 километров в секунду. Она может быть как фазовой, так и групповой.

Плотность сухого воздуха можно рассчитать по формуле Менделеева-Клапейрона : ρ= p*M/R*T.   ρ – плотность воздуха, M равно 29 г/моль, р это абсолютное давление, а Т — температура в кельвинах.

Для влажного воздуха такая формула будет отличаться и выглядеть примерно как ρ = pd/Rd*T+ pv/Rv*T .

Тут pd это  частичное давление сухого воздуха , Rd постоянная величина, равная 287,058 Дж/кг*К , pv выступает как давление водяного пара, а Rv постоянная, равная 461,495 Дж/кг*К.

Но не только плотность воздуха важна, но и другие показатели. К примеру, качественный воздух подразумевает под собой и состав, соответствующий различным нормам. Микробиологический анализ воздуха может вам рассказать о том, что содержится в воздухе, которым вы дышите.

Формула объема воздуха

Как же вычислить объем воздуха? Для этого тоже существуют свои методы и формулы. Для этого следует вычислить объем помещения, если вас интересуют показатели воздуха именно в нем.

Это производится путем измерения длинны, высоты и ширины и перемножения всех величин. Этот способ подходит для помещений с правильной геометрической формой.

Если же планировка не является симметричной, то следует это учесть при вычислениях.

Формула расчета объема воздуха V = A*В*Н, где A – длина, B – ширина, а H, собственно, высота является основной для помещений. Таким образом можно рассчитать объем, который находится внутри помещения.

Сам же воздух собой представляет смесь большого количества самых разнообразных газов. Азот составляет большую часть, равную 78,08 %. После этого идет кислород, содержание которого равно 20,945%. Все остальные газы содержатся уже в намного меньшем объеме. Но это состав воздуха в идеале.

Сейчас, в результате деятельности человека, все эти показатели могут очень сильно отличаться от нормальных. Постоянные выбросы в атмосферу приводят к тому, что процентный состав воздуха может меняться и содержание примесей оказывается зачастую очень сильно завышенным.

Особенно хорошо это можно наблюдать в местах различных производств, также автострады тоже могут нанести большой урон качеству состава воздуха в атмосфере Земли.

Наши специалисты могут провести для вас все необходимые вычисления и помочь там, где простая формула объема воздуха помочь не в силах.

К примеру, для помещений со сложной планировкой необходимо использовать тот способ вычислений, который будет учитывать все особенности планировки. Мы не только проводим замеры и вычисления, но и выполняем целый спектр различных услуг.

У нас можно заказать исследование почвы, которое способно сказать вам о составе и качестве вашего грунта.

Формула давления воздуха

Давление воздуха представляет собой атмосферное давление. Это давление атмосферного воздуха на предметы, которые располагаются на поверхности земли. Из-за того, что атмосферный воздух пребывает в постоянном движении то человек тоже может ощущать эту величину.

Она также не является постоянной и зависит от погодных условий, и географического расположения. Немаловажную роль играет и высота. Давление воздуха уменьшается с высотой поэтому человек может начать себя плохо чувствовать при покорении горы.

Это происходит именно потому, что атмосферное давление не соответствует оптимальной для человека норме на этой высоте.

Для измерения давления человек зачастую использует специальные барометры, среди которых самым точным будет ртутный. Есть и стандартная величина, равная 100 кПа.

Существует и формула расчета давления воздуха. К примеру формула давления воздуха для высоты меньше 100 км может представлять собой рh=poe*-ρogh/рo . Здесь рh выступает атмосферным давлением на высоте, рo, следовательно, давлением у поверхности Земли. Высота обозначается как h, ускорение свободного падения как g и ρo — это плотность воздуха. e является постоянной величиной, равной 2.71828.

Все эти расчеты можно провести самостоятельно, но доверив их в руки экспертов вы можете сэкономить не только свои нервы, но и время.

В нашей лаборатории работают высококвалифицированные специалисты, которые в кратчайшие сроки проведут для вас все необходимые измерения. Также вы можете заказать и другую интересующую вас услугу.

Существует целый перечень различных экспертиз, которые не только могут сказать вам о качестве вашего воздуха, но и выявить скрытые опасности. А эксперты-экологи проконсультируют вас по итогам анализов.

Источник: https://ecotestexpress.ru/articles/formula-vozdukha/

Дыхательный объем норма, частота и глубина дыхания, как и в чем измеряется

Объем воздуха в чем измеряется

С точки физиологии, поступающий и выделяемый воздух при нормальном дыхании – дыхательный объем. Норма при адекватном газообмене 500 мл.

Внешнее дыхание

Выделяют две формы дыхательного процесса: внешний и тканевый. При первом осуществляется обмен кислорода через альвеолы (воздухоносные мешочки, обильно кровоснабжающиеся).

Через альвеолярно-капиллярную мембрану происходит газообмен. Вторая форма осуществляется на уровне клеток, сопровождается образованием энергии (так, реакции дыхательной цепи протекают в митохондриях).

Методы оценки дыхательной функции легких

Для комплексной оценки необходимо всесторонне оценить дыхательную систему. Выполняют внешний осмотр грудной клетки, оценивая ее симметричность, тип дыхания, выполняя подсчет частоты дыхательных движений.

Затем определяют границы легких посредством перкуссии, оценивают ое дрожание, характер легочного звука методом пальпации, после чего приступают к аускультации.

Спирометрия

В настоящее время диагностику осуществляет с помощью следующих методов исследования:

  • спирометрии,
  • пневмотахометрии,
  • пикфлоуметрии.

Общая емкость легких

Это тот наибольший объем, что заполняет легкие при максимальном вдохе. Показатель варьируется среди различных групп.

Занятия спортом вносят свои изменения в анатомию легких, поэтому у спортсменов показатель может достигать до 8 литров и выше (тогда, как у обычного человека от 3,5 литров).

Жизненная емкость легких

Один из основных показателей, определяемых в ходе спирометрии. Под этим термином понимают выдыхаемый после полного вдоха воздух. У здоровых людей показатель соответствует 3 5 л.

Также выделяют должную и форсированную жизненные емкости легких (ДЖЕЛ и ФЖЕЛ). Первая вычисляется так: берется произведение длины тела в сантиметрах и коэффициента (20 для женщин и 25 у мужчин).

Вторая определяется, как и ЖЕЛ, но при резком выдохе. Последняя достигает до четырех литров.

Резервный объем выдоха

Под ним понимают такое количество воздуха, которое возможно выдохнуть, несмотря на выполненный в спокойном состоянии выдох (без вспомогательного поступления воздуха).

Среди лиц, страдающих лишним весом, значение ниже, нормальные показатели РО2 составляют от одного до полутора литров.

Резервный объем вдоха

Этот показатель аналогичен предыдущему, но здесь учитывают объем, который можно вдохнуть после обычного вдоха. Средние величины РО1 колеблются в пределах от полутора до двух литров.

Остаточный объем легких

Определяется, как сохранный объем после полного выдоха. Определяется посредством спирометрии в абсолютных и относительных значениях (от одного до полутора литров и 90-115% соответственно).

Функциональная остаточная емкость

Оставшаяся часть объема при ненапряженном выдохе. В норме при спирометрическом измерении составляет 90 — 110%.

Анатомическое мертвое пространство

Воздух, сохраняющийся в альвеолах и не выводящийся из организма при выдохе. Значения параметра составляют 140 – 150 мл.

Физиологическое мертвое пространство

Это сумма объема невентилируемых альвеол и недиффундируемого воздуха, присутствующего в легких.

В легких есть группы альвеол (например, расположенные в верхушечных сегментах), не участвующие в перфузии. Сумма данных с анатомически мертвым пространством составляет функциональное. Показатели от одного литра и выше (зависит от следующего показателя).

Минутный объем дыхания

Можно посчитать, как произведение ЧДД и ДО. ЧД (частота дыхания или глубина) в среднем 14 18 движений в минуту, тогда МОД 3 10 л (в среднем 6 7 л).

Альвеолярная вентиляция

Тот дыхательный объем, что непосредственно участвуют в газообмене. Это произведение частоты ЧДД и разности ДО и физиологического мертвого пространства.

Максимальная вентиляция легких или МВЛ – подразумевает определение объема воздуха на фоне глубокого дыхания за минуту.

При исследовании последней, человеку предлагают дышать глубоко и часто в течение четверти или трети минуты. Далее показатель приближают к минуте математически. Норма для взрослого человека соответствует ¾ от МОД (2,3 – 7,5 л).

Таблица «Объемы легких взрослого человека в литрах»

ПараметрыНорма
ЖЕЛ3 5 л
ФЖЕЛ2,3 4 л
ЧДД16 18 в мин.
РО11,4 1,8 л
РО21,0 1,5 л
МОД3 10 л

Пиковая объемная скорость

Под ней понимают максимум скорости при резком выдохе. Для определения удобны пикфлуометры – приборы для измерения легочной функции (на корпус аппарата нанесены числовые значения, которые отражают силу воздушного потока, выдыхаемого человеком).

Процедуру проводят в вертикальном положении человека, после глубокого вдоха. Для достоверного результата измеряют трижды (выбирают то измерение, где выше показатель).

Обструктивные и рестриктивные нарушения

Исследование легочных объемов позволяет определить тип патологии. Так, при обструкции отмечается снижение объема форсированного выдоха (здесь и далее аббревиатура ОФВ1), что связано с повышением сопротивления дыхательных путей. Падение ОФВ1 ведет к уменьшению индекса Тиффно.

При рестрикции в акте дыхания участвует не все легкое, в следствие воспалительных изменений паренхимы. У лиц с данным нарушением соотношение выдоха и вдоха увеличивается. Значительное снижение ОФВ1, ФЖЕЛ (в отличие от обструктивного синдрома), индекс Тиффно (в числителе, в знаменателе ФЖЕЛ) в норме или отмечается легкое его снижение.

Как измерить объем легких в домашних условиях

Наиболее простой способ заключается в выдыхании воздуха через трубку, установленную в бутылку.

Для выполнения исследования следует набрать воду в пятилитровую пластиковую бутылку. После чего в нее погружается трубка одним концом, а другой, свободный, необходимо прикрыть (для предотвращения поступления воздуха).

На следующем этапе эту конструкцию с водой переворачивают вниз, установив в глубокую посуду. Далее человек выдыхает воздух в трубку. Количество вытесненной воды из бутылки соответствует легочному объему.

Заключение

Исследование органов дыхания имеет огромное значение в медицине для предупреждения, определения, контроля за течением заболеваний. Введение инструментальных неинвазивных методов позволяет проверить состояние бронхолегочных пациентов за короткое время.

Источник: https://tvercult.ru/nauka/dyihatelnyiy-obem-norma-chastota-i-glubina-dyihaniya-kak-i-v-chem-izmeryaetsya

Мощность всасывания: что это такое и как будем измерять

Объем воздуха в чем измеряется
Основная задача данной заметки состоит в том, чтобы дать ответ на вопрос-загадку, опубликованный в Instagram.

  • Определение
  • Описание методики
  • Пример
  • Выводы

Мощность всасывания — это одна из ключевых характеристик любого пылесоса. Для эффективного удаления загрязнений пылесос должен засасывать как можно больше воздуха.

Однако в месте соприкосновения щетки с очищаемой поверхностью создается повышенное сопротивление, которое нужно преодолеть, то есть создать достаточное разрежение, без существенного уменьшения воздушного потока.

Только так можно поддержать скорость движения воздуха, которой будет достаточно для перемещения загрязнений с убираемой поверхности и далее до фильтров пылесоса.

Получаем, что при прочих равных условиях эффективность уборки определяется потоком воздуха и создаваемым при этом разрежением. Произведение этих двух величин и является мощностью всасывания. Обычно ее измеряют в ваттах. Считается, что для пылесосов с вертикальной компоновкой достаточно иметь мощность всасывания в 100 Вт, а для напольных пылесосов — 200 Вт.

Производители и, например, организация ASTM International, занимающаяся разработкой стандартов, предлагают свои формулы для расчета так называемых «воздушных ваттов» (airwatt) с использованием воздушного потока и разрежения, выраженных в различных единицах измерения.

Мы будем придерживаться Международной системы единиц и рассчитывать мощность всасывания в ваттах:

Мощность всасывания (Вт) = поток (м3/с) × разрежение (Па)

Рассчитанную таким образом мощность всасывания можно сравнить с потреблением пылесосом электроэнергии (если это возможно) и определить эффективность всасывающей системы пылесоса.

Описание методики

Согласно нашей методике, величина воздушного потока определяется с помощью ручного крыльчатого анемометра. Данный прибор позволяет определять скорость воздушного потока в м/с.

Умножив ее на сечение воздуховода в м2, мы получим поток в м3/с. В данном случае оказалось возможным пустить весь поток через рабочее сечение анемометра.

Диаметр сечения равен 62 мм, что дает площадь примерно 3,02×10-3 м2.

Для определения разрежения мы использовали дифференциальный манометр с пределами измерения ±34 кПа. Входное отверстие для измерения давления имеет диаметр 1 мм и просверлено по диаметру в стенке стальной «дюймовой» трубы с гладкой внутренней поверхностью (внутренний диаметр трубы 28 мм, толщина стенок примерно 3 мм).

Такая конфигурация, согласно изученным материалам, позволяет достаточно точно определять давление (разрежение) в потоке воздуха. К этому отверстию через переходник и гибкую трубку подключался второй (отрицательный) штуцер дифференциального манометра.

Первый штуцер оставался не подключенным, то есть мы измеряем разрежение в трубе относительно окружающей среды.

Трубы, сочленения и крыльчатка анемометра уже создают некоторое сопротивление потоку воздуха, однако оно фиксированное и относительно небольшое, тогда как при реальном использовании пылесоса сопротивление меняется в зависимости от используемой насадки/щетки, от типа убираемой поверхности и т. д. Для создания переменного сопротивления стенд был дополнен задвижкой типового размера в 1 дюйм. Внешний вид конструкции в сборе показан на фотографии ниже:

В месте забора воздуха установлена крыльчатка анемометра (1), далее гибкий переходник-адаптер (2), затем жесткий пластиковый переходник (3), короткая дюймовая труба (4), задвижка (5), длинная дюймовая труба (6) с отверстием для подключения манометра, стыковка с трубой пылесоса (7).

Герметизация соединений, там, где это необходимо, выполняется с помощь изоляционной ленты из ПВХ или с помощью отрезков велосипедной камеры. Приборы на фотографии слева направо: анемометр (8), манометр (9), ваттметр (10).

Отметим, что при определении силы всасывания пылесос к стенду подключается без насадок и с минимальной рабочей конфигурацией входных патрубков и труб. В случае обычного пылесоса это означает подключение к торцу гибкого шланга (к нему уже, как правило, можно подключать рабочие щетки и насадки).

Связано это с тем, что мы хотим определить мощность всасывания, которая может быть задействована непосредственно для уборки.

При этом пылесос оснащается всеми штатными фильтрами (по возможности новыми, в крайнем случае, хорошо очищенными и/или вымытыми), пустым пылесборником, если пылесос без мешка для сбора пыли, или новым мешком для пыли в противоположном случае. Пример рабочей конфигурации приведен на фотографии выше.

Пример

Пробное тестирование мы провели с нашим офисным пылесосом. Пылесос старый, побывавший в передрягах, поэтому гибкий рукав чинен в нескольких местах, мешок для пыли совместимый, а не оригинальный, и выходной фильтр HEPA не установлен, так как он безвозвратно утратил свои функции.

Модель пылесоса — LG VC3728SQ, заявленная потребляемая мощность — 1800 Вт, а мощность всасывания — 400 Вт. Показания приборов на фотографии выше (задвижка открыта): скорость потока 16,87 м/с (и температура 22,9°С), давление −4,36 кПа, напряжение в сети 216,6 В, сила тока 6,16 А, потребляемая от сети мощность 1303 Вт.

В данном случае мощность всасывания равна:

π×(62/1000)2/4×16,87×4,36×1000 = 222 Вт

https://www.youtube.com/watch?v=PtYFGdU6gaI

Эффективность (КПД) составляет 222/1303×100 = 17%

Проведем серию замеров. В первой точке задвижка открыта полностью, в следующих точках задвижка последовательно закрывается на 1/2-1/4 оборота штурвала вплоть до полного перекрытия.

Сначала рассмотрим график зависимости потока воздуха от разрежения (в качестве характеристики производительности вентиляторов обычно приводят зависимость разрежения/давления от потока воздуха, но наш вариант графика больше соответствует проведенному эксперименту):

Видно, что закрывая задвижку, мы увеличиваем сопротивление, что, в свою очередь, приводит к уменьшению потока и увеличению разрежения.

Поток монотонно уменьшается до некоторого предела разрежения, после которого, видимо, открывается предохранительный клапан (он же индикатор переполнения пылесборника) — это сопровождается резким уменьшением потока (воздух начинает подсасываться и через клапан) и некоторым уменьшением разрежения. Далее поток продолжает монотонно уменьшаться, и, когда задвижка полностью закрыта, поток уменьшается до нуля, а разрежение возрастает до максимума.

Теперь рассмотрим график зависимости мощности всасывания от разрежения:

Сначала обсудим крайние точки.

Начало измерений: задвижка полностью открыта, мощность всасывания относительно низкая, так как сопротивление, которое измерительный стенд оказывает потоку воздуха, не очень велико и сопоставимо с сопротивлением остальной части пути, по которому проходит воздух, и на преодоление которого тратится мощность вентилятора пылесоса — гибкий патрубок пылесоса, мешок для сбора пыли, фильтры. Последняя точка замера параметров: задвижка полностью закрыта, поток воздуха равен нулю, то есть никакой полезной работы совершаться не может, соответственно и мощность всасывания по определению равна нулю. Между этими точками мощность всасывания выходит на максимум, так как увеличивается сопротивление движению воздуха через измерительный стенд, и большая доля мощности вентилятора пылесоса тратится на преодоление этого сопротивления. В реальных условиях эксплуатации именно эта доля задействуется на совершение полезной работы — на очистку. При этом максимум соответствует очень сильному перекрытию просвета в задвижке. После максимума (полезная) мощность всасывания уменьшается, так как разрежение сильно возрастает, поток воздуха через стенд уменьшается, а паразитный подсос через стыки в частях пылесоса на пути движения воздуха, наоборот, увеличивается (на что тоже тратится мощность вентилятора). Также с уменьшением потока воздуха, видимо, уменьшается и эффективность собственно вентилятора. Резкий излом на данном графике, связан, как мы предположили выше, с открытием предохранительного клапана.

Таким образом, мощность всасывания зависит от сопротивления чистящей насадки. Собственно, это согласуется и с житейским опытом: если хочется очистить что-то очень грязное и от очень прилипчивого мусора, то используется щелевая насадка, а не широкая щетка.

Можно предположить, что в характеристиках пылесоса производитель указывает именно максимальную мощность всасывания. В случае данного пылесоса максимальная реальная мощность всасывания равна примерно 480 Вт (на максимум мы могли и не попасть).

Это даже выше указанных 400 Вт, но не забывайте, что мы убрали выпускной HEPA-фильтр, который оказывал бы существенное сопротивление и значительно снизил бы полезную мощность всасывания.

Приведем график зависимости потребляемой из электросети мощности от создаваемого разрежения:

С ростом разрежения (что соответствует уменьшению потока воздуха — мы закрываем задвижку) уменьшается потребляемая мощность, что, видимо, является типичным поведением в случае центробежного вентилятора с рабочим колесом с радиальными лопастями (именно такие обычно используются в пылесосах).

На последнем графике приведен коэффициент полезного действия (КПД), или доля в процентах мощности всасывания от потребляемой от электросети мощности в зависимости от создаваемого разрежения:

Этот график похож на зависимость мощности всасывания от создаваемого разрежения, но так как потребляемая мощность уменьшается, то максимальный КПД достигается непосредственно перед изломом на графике.

Выводы

В данной статье дано определение мощности всасывания и показана важность этой характеристики в качестве одного из параметров, определяющих качество пылесоса как машины для уборки мусора.

Приведено описание стенда, с помощью которого можно определять мощность всасывания при различном сопротивлении воздушному потоку. В качестве примера приведены и обсуждены результаты, полученные для типичного бытового напольного пылесоса.

В дальнейшем определение мощности всасывания по описанной методике будет проводиться в рамках тестирования бытовых пылесосов.

Источник: https://www.ixbt.com/home/air-watt-method.shtml

ВПК

Объем воздуха в чем измеряется

Единицы измерения, применяемые в компрессорной технике. Единицы измерения давления.

Официально признанной системой единиц измерений является СИ (SI). Единицей измерения давления в ней является Паскаль, Па (Pa) – 1 Па = 1 Н/м2. Производные от этой единицы 1 кПа=1000 Па и 1 МПа=1000000 Па.

В различных отраслях техники используются следующие единицы: миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст. или Торр), физическая атмосфера (атм.), техническая атмосфера (1 ат.= 1 кгс/см2), бар.

В англоязычных странах популярностью пользуется фунт на квадратный дюйм (pounds per square inch или PSI). Соотношения между этими единицами см. в таблице.

МПабармм.рт.ст.Атм.кгс/см2PSI
1 МПа =1107500,79,869210,197145,04
1 бар =0,11750,070,986921,019714,504
1мм.рт.ст.=133,32 Па1,333*10-311,316*10-31,359*10-30,01934
1 атм =0,101331,013376011,033314,696
1 кгс/см2 =0,0980660,98066735,60,96784114,223
1 PSI =6,8946 кПа0,06894651,7150,0680450, 0703071

Значение давления может отсчитываться от 0 (абсолютное давление) или от атмосферного (избыточное давление). Если давление измеряется в технических атмосферах, то абсолютное давление обозначается как ата, а избыточное – как ати, например, 9 ата, 8 ати.

Единицы измерения производительности по газу

Производительность компрессоров измеряется как объем сжимаемого газа за единицу времени. Основная применяемая единица – метр кубический в минуту (м3/мин.). Используемые единицы – л/мин. (1 л/мин=0,001 м3/мин.), м3/час (1 м3/час =1/60 м3/мин.), л/с (1 л/с = 60 л/мин. = 0,06 м3/мин.).

Производительность приводят, как правило, либо для условий (давление и температура газа) всасывания, либо для нормальных условий (давление 1 атм., температура 20 С). В последнем случае перед единицей объема ставят букву “н” (например, 5 нм3/мин).

В англоязычных странах в качестве единицы производительности используют кубический фут в минуту (cubic foot per minute или CFM). 1 CFM = 28,3168 л/мин. = 0,02832 м3/мин. 1 м3/мин =35,314 CFM.

Стандарты загрязненности сжатого воздуха

По ГОСТ 17433-80

Значение давления Регламентируются: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точка росы водяного пара.

КлассD,мкмС,мг/м3Oil ,мг/м3W,мг/м3КлассD, мкмС,мг/м3Oil,мг/м3W,мг/м3
00,50,00100 .....
151002515000
310200410280016
525200625280016
740400840480016
9804001080480016
11*12.50012*12,5320025
13*250014*2510000100
Для классов 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 точка росы водяного пара – ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 КДля классов 2,4,6,8,10,12,14 точка росы водяного пара не регламентируется

*- значение данного параметра не регламентируется. Пример записи: “воздух Кл. 7 ГОСТ 17433-80”

По ISO 8573.1

Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м3) частиц, точке росы водяного пара T oC) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м3).

По частицамПо точке росыПо маслу
Классd, мкмC, мг/м3КлассT, СКлассOil, мг/м3
10,10,11-7010,01
21,01,02-4020,1
35,05,03-2031,0
415,08,04+345,0
540,010,05+7525,0
6+10
7Не регл.

*-Пример записи: “ISO 8573.1 класс 1.4.1” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу.

*- значение данного параметра не регламентируется. Пример записи: “Различают классы по максимальному размеру d (мкм) и концентрации C (мг/м) частиц, точке росы водяного пара T C) и максимальному содержанию масла Oil (мг/м).    *-Пример записи: “” для воздуха класса 1 по частицам, класса 4 по точке росы и класса 1 по маслу.

Источник: https://www.v-p-k.ru/articles/article14/

О вашем здоровье
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: