Лабораторна робота № 12 - електронний навчально-методичний комплекс з дисципліни безпеку життєдіяльності

Визначення малих швидкостей руху повітря

Швидкість руху повітря на робочому місці є одним з істотних параметрів метеорологічних умов.

Відомо, що для її вимірювання застосовують анемометри - чашкові і крильчасті. Чашкові застосовують при вимірах великих швидкостей (до 35 м / сек) і в умовах часто мінливих напрямів або турбулентності повітряних потоків. При вимірах швидкостей в межах 0,5-10 м / сек користуються крильчасті анемометрами.

Для вимірювання малих швидкостей (lt; 0,5 м / сек) застосовують мікроанемометри, електроанемометри і кататермометра.

Мета роботи

Ознайомлення студентів з пристроєм і методикою вимірювання малих швидкостей руху повітря за допомогою кататермометра.

Відео: УМК по ОБЖ. Частина 2

кататермометр являє собою спиртовий термометр з циліндричним або кульовим резервуаром внизу, який переходить в капіляр з розширенням в його верхній частині.

Шкала кататермометра проградуірована від 35 до 38 0 С в циліндричному приладі і від 33 до 40 0 С в кульовому, так що середня точка шкали дорівнює 36,5 0 С.

Дія кататермометра засноване на охолодженні його резервуара в залежності від метеорологічних умов середовища, зокрема від швидкості руху повітря.

Порядок виконання роботи

Перед спостереженнями кататермометр занурюють у воду, температура якої 65-75 0 С і витримують його до тих пір, поки спирт не заповнить приблизно половину або трохи більше верхнього розширення капіляра.

При цьому стежать за тим, щоб в капілярної трубці не залишалося бульбашок повітря. Потім кататермометр ретельно витирають насухо і підвішують вертикально в досліджуваному місці так, щоб він не хитався.

Встановивши кататермометр, стежать за його охолодженням і за секундоміром відзначають час t, протягом якого кататермометр охолоне від температури Т₁ до Т₂. температури Т₁ і Т₂ обов`язково треба вибирати так, щоб

тобто можна спостерігати охолодження кататермометра від 40 до 33 0 С, від 39 до 34 0 С, від 38 до 35 0 С.

При кожному зниженні температури з 38 до 35 0С кататермометр втрачає постійна кількість тепла.

Для кожного приладу попередніми тарування знаходять фактор F, що визначає тепловіддачу в міллікалоріях з 1 см 2 поверхні нижнього резервуара при зазначеному охолодженні кататермометра. Величина F позначена на приладі.

Константа кататермометра Ф, що визначає величину тепловіддачі при охолодженні на 1 0 С, дорівнює

Залежно від зовнішніх умов (температура повітря і його рухливості) швидкість охолодження сухого кататермометра різна. Знаючи час t, протягом якого відбулося охолодження, можна шляхом ділення фактора Ф на час t визначити охолоджуючу силу повітря Н, тобто кількість тепла, що втрачається кататермометром за даних умов повітряного середовища в одиницю часу.

У тому випадку, коли спостерігають охолодження кататермометра від Т₁ = 38 0 С до Т₂ = 35 0 С, величина охолоджувальної сили Н обчислюється за формулою:

Коли спостерігають охолодження кататермометра від Т₁ = 40 до Т₂ = 33 (або від Т₁ = 39 до Т₂ = 34 0 С), Н обчислюють за формулою:

У всіх випадках необхідно проводити 3-5 вимірювань і обчислювати середнє значення.

Для визначення швидкості руху повітря необхідно знати різницю Q між середньою температурою приладу під час досвіду (36,5) і середньою температурою повітря

де Q₁ - температура повітря, яка вимірюється на початку досліду, 0 С

Q₂ - температура повітря, яка вимірюється в кінці досвіду, 0 С

Потім визначають ставлення H / Q і по таблиці 1 знаходять відповідне значення швидкості руху повітря V.

При роботі з циліндричним кататермометром для визначення швидкості руху повітря можна користуватися такими формулами:

Припустимо, що спостерігають падіння висоти спиртового стовпчика від ділення 40 до поділу 33. Час спадання дорівнює 4 хв 16 сек (256). Середня температура повітря під час досвіду дорівнює