Методика определение скорости движения воздуха

Анемометрия (от греч. Anemos - ветер) - измерение скорости движения воздуха с помощью анемометров - состоит в следующем:

1) рычажком, имеющимся на приборе, счетчик оборотов отключается от вращающейся мельницы;

2) записываются показания циферблата;

3) анемометр устанавливается в исследуемой точке для измерения скорости движения воздуха (колесо-мельница начинает вращаться);

4) через 1 - 2 минуты, когда установится равномерное движение колеса, включается счетчик оборотов и одновременно замечается время - запускается секундомер;

5)  через 5 - 10 минут наблюдения для чашечного, 3 - 4 минуты для крыльчатого анемометра одновременно останавливаются счетчик оборотов и секундомер;

6) записываются вторично показания циферблата;

7) производится расчет: из второго показания циферблата вычитается первоначально записанное, разность делится на число секунд наблюдения и получается количество оборотов колеса-мельницы в секунду;

8) - с помощью графика количество оборотов в секунду переводится в метры в секунду - скорость движения воздуха.

Когда скорость воздуха незначительная и определить ее анемометром невозможно, применяется кататермометр.

 

Методика определение скорости движения воздуха в помещении с помощью кататермометра.

Цилиндрический кататермометр Хилла - это спиртовой термометр с делениями шкалы от 35 до 38°С. Шаровой кататермометр имеет шкалу от 40 до 33°С. Подвижность воздуха определяют с помощью кататермометра следующим образом.

1. Прибор нагревают в воде с температурой 70-80 °С до заполнения верхнего резервуара на треть. Прибор насухо вытирают и подвешивают на штативе в месте измерения так, чтобы на него не влияло тепловое излучение. Одновременно измеряют температуру воздуха в помещении. Прибор должен висеть неподвижно, не раскачиваться, возле него не должно быть движения лю­дей, так как всё это может существенно повлиять на его показания.

За время охлаждения прибор теряет с каждого квадратного сантиметра своей поверхности строго определенное количество тепла. Эта величина, определяемая при градуировке прибора, называется катафактором или просто фактором и обозначается F. Значение фактора F указывается на обратной стороне шкалы каждого кататермометра.

2. Отмечают срок его охлаждения в диапазоне температур от 38 до 35°, или от 40 °до 33 (или 39-34 ⁰С).

3. Кататермометр регистрирует совместное тепловое действие метеорологических факторов, влияющих на теплоотдачу, за исключением влажности воздуха. Это действие, выраженное единой цифрой, называют охлаждающей способностью воздуха и обозначают через Н. Данный показатель, называемый также катавеличиной, может быть использован для суммарной оценки теплового состояния окружающей среды. В качестве таких значений предложены следующие катавеличины: 4,5 - для состояния покоя, 6,0 - для лёгкой работы, 8,0 - для работы средней тяжести и 10,0 — для тяжёлой работы. При более высоких катавеличинах человек ощущает холод, при более низких — чрезмерное тепло.

Величину охлаждения "Н" в мкал/см² С для цилиндрического кататермометра рассчитывают по формуле:

 

Н = F/ t,

 

а для шарового – по формуле (1):

 

Н = Ф (Т1 - Т2) / t,         (1)  где:

 

F - катафактор кататермометра, коэффициент, нанесенный на прибор, определяет количество милликалорий тепла, которое теряется из 1 см 2 поверхности резервуара данного прибора во время охлаждения от максимальной Т1 к минимальной Т2 деления шкалы;

Ф – константа прибора, который равняется F/3;

Т1 и Т2 - верхний и нижний предел отсчета температуры при охлаждении прибора;

t - время охлаждения прибора в сек.

4. Зная охладительную способность воздуха, определяют скорость движения воздуха по формуле: для вычисления скоростей движения воздуха менее 1 м/с, используют формулу (2):

(2)

для вычисления скоростей движения воздуха более 1 м/с – формулу (3):

, (3)

Где:

V – скорость движения воздуха, м/с;

Н – охладительная способность воздуха, мкал/см2с;

Q – разница между средней температурой кататермометра 36,5⁰С и температурой окружающего воздуха.

0,20; 0,4104 0,13; 0,47 – эмпирические коэффициенты.

ХОД РАБОТЫ

1. Подготовить шаровый кататермометр к работе, используя предложенную выше методику.

2. Рассчитайте величину  охлаждения кататермометра.

 

Н =

 

3. Рассчитайте величину Q, как разницу между средней температурой кататермометра 36,5⁰С и температурой окружающего воздуха.

Q =

 

4. Вычислите скорость движения воздуха по формуле (2) или (3).

 

V =

Задание 4. Исследование барометрического давления