محاسبه نرخ مصرف هوا برای غواصی

2024 نویسنده: Cyrus Reynolds | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-07 19:37

نرخ مصرف هوا سرعتی است که غواص از هوای داخل مخزن استفاده می کند. نرخ‌های مصرف هوا معمولاً بر حسب میزان هوای تنفسی یک غواص در یک دقیقه روی سطح، در یک اتمسفر فشار داده می‌شود.

دانستن میزان مصرف هوا در غواصی مفید است زیرا:

• به شما این امکان را می دهد که محاسبه کنید چقدر می توانید در عمق برنامه ریزی شده زیر آب بمانید و آیا گاز تنفسی کافی برای شیرجه دارید یا خیر.
• در تعیین فشار ذخیره مناسب مخزن برای غواصی مفید است. غواصان اغلب متعجب می شوند که برای غواصی های عمیق تر، ممکن است بیش از 700 تا 1000 پوند در هر اینچ مربع فشار ذخیره نیاز باشد تا تیم دوستان به طور ایمن به سطح برسند.
• در برخی از انواع غواصی فنی، مانند غواصی رفع فشار، نرخ مصرف هوا در تعیین مقدار گازی که باید برای توقف رفع فشار حمل شود، ضروری است.
• ارزیابی استرس یا سطح راحتی غواص در طول غواصی مفید است. اگر معمولاً از 200 psi در 5 دقیقه غواصی در 45 فوت استفاده می کنید و متوجه می شوید که 500 psi استفاده کرده اید، این میزان مصرف زیاد هوا ممکن است نشان دهنده اشتباه باشد.
• غواصی که آرام نفس می کشد اما از گاز تنفسی سریعتر از حد معمول استفاده می کند ممکن است نشت بزرگی داشته باشد. مقاومت تنفسی ونرخ مصرف بالا همچنین ممکن است نشان دهد که رگولاتور غواصی نیاز به سرویس دارد.

نرخ مصرف هوای ایده آل؟

غواصان از غواصان دیگر می پرسند "با چه مقدار هوا به سطح زمین آمدید؟" زیرا آنها افتخار می کنند که می توانند بیشتر از بقیه زیر آب بمانند.

در میان غواصان میزان تنفس "طبیعی" وجود ندارد. غواصان مختلف برای اکسیژن رسانی مناسب به بدن خود به مقادیر متفاوتی هوا نیاز دارند. یک غواص فقط باید به فکر محاسبه میانگین میزان تنفس خود باشد. تلاش برای کاهش مصرف هوا برای "شکست دادن" یک غواص دیگر ممکن است دی اکسید کربن را انباشته کند یا بدن غواص را کم اکسیژن کند که می تواند خطرناک باشد. یک غواص باید روی نفس‌های آهسته، آرام و کامل تمرکز کند که ریه‌ها را به خوبی تهویه می‌کند و برای استفاده کمتر از هوا رقابت نمی‌کند.

نرخ مصرف هوای سطح

غواصان معمولاً مصرف هوا را با استفاده از نرخ مصرف هوای سطحی (SAC) و سرعت حجم دقیقه تنفسی (RMV) بیان می کنند.

نرخ SAC اندازه گیری مقدار هوایی است که یک غواص در یک دقیقه روی سطح استفاده می کند. نرخ SAC بر حسب واحد فشار، psi (امپریال) یا بار (متریک) داده می شود. از آنجایی که نرخ SAC بر حسب فشار مخزن داده می شود، نه حجم هوا، نرخ SAC مختص مخزن است:

• 500 psi هوا در یک مخزن استاندارد 80 فوت مکعبی معادل 13 فوت مکعب هوا است.
• 500 psi هوا در یک مخزن کم فشار 130 فوت مکعبی معادل 27 فوت مکعب هوا است.

غواصی که 8 فوت مکعب هوا در دقیقه تنفس می کند، هنگام غواصی با مخزن استاندارد آلومینیومی 80 فوت مکعبی، سرعت SAC 300 psi در دقیقه خواهد داشت، اما در هنگام غواصی با سرعت SAC 147 psi در دقیقه. یک مخزن 130 فوت مکعبی کم فشار.

نرخ حجم دقیقه تنفس

چون نرخ SAC بین مخازن با اندازه های مختلف قابل انتقال نیست، غواص معمولاً محاسبات مصرف هوا را با استفاده از نرخ RMV که مستقل از اندازه مخزن است شروع می کند. سپس غواص نرخ RMV را بر اساس حجم و فشار کاری مخزن که در غواصی مورد استفاده قرار می گیرد به نرخ SAC تبدیل می کند.

نرخ RMV اندازه گیری گاز تنفسی است که غواص در یک دقیقه روی سطح مصرف می کند. نرخ‌های RMV بر حسب فوت مکعب در دقیقه (امپریال) یا لیتر در دقیقه (متریک)،بیان می‌شود.

برخلاف نرخ SAC، نرخ RMV را می توان برای محاسبات با مخازن با هر حجمی استفاده کرد. غواصی که 8 فوت مکعب هوا در دقیقه تنفس می کند، بدون توجه به اندازه مخزن نگهدارنده هوا، همیشه 8 فوت مکعب هوا در دقیقه تنفس می کند.

بنابراین بیشتر غواصان میزان مصرف هوای خود را در قالب RMV به یاد می آورند. برنامه ریزی گاز معمولاً در قالب RMV انجام می شود و سپس بر اساس نوع مخزن مورد استفاده به psi یا نوار تبدیل می شود.

اندازه گیری میزان مصرف هوا: روش 1

هر کتابچه راهنمای آموزشی روش کمی متفاوت برای جمع آوری داده ها برای محاسبه میزان مصرف هوای غواص را فهرست می کند. هر کدامشما انتخاب می کنید، به یاد داشته باشید که قبل از شروع جمع آوری داده ها، وارد آب شوید و اجازه دهید مخزن شما خنک شود. همانطور که مخزن شما خنک می شود، فشار نشان داده شده بر روی گیج فشار شناور (SPG) ممکن است 100 یا 200 psi کاهش یابد. در نظر نگرفتن این افت فشار منجر به محاسبه نادرست میزان مصرف هوا می شود.

روش 1: جمع آوری داده ها در طول غواصی های سرگرم کننده معمولی

1. داخل آب بپرید و اجازه دهید مخزن خود برای چند دقیقه خنک شود.
2. به فشار شروع مخزن خود توجه کنید. بهتر است فشار مخزن شروع را روی تخته سنگ یا WetNotes ثبت کنید.
3. روی سطح پس از غواصی، فشار نهایی مخزن خود را قبل از گرم شدن مخزن در مقابل خورشید ثبت کنید.
4. برای تعیین میانگین عمق شیرجه از رایانه غواصی استفاده کنید. از این عمق در محاسبات خود استفاده کنید.
5. از رایانه غواصی یا ساعت برای تعیین کل زمان غواصی در چند دقیقه استفاده کنید.
6. این اطلاعات را به نرخ SAC یا نرخ RMV فهرست شده در زیر وصل کنید.

بسیاری از غواصان این روش را برای محاسبه مصرف هوا ترجیح می دهند زیرا از داده های غواصی معمولی استفاده می کند. با این حال، از آنجایی که نرخ حاصل بر اساس عمق متوسط یک غواصی است، بعید است که به اندازه روش زیر دقیق باشد. اما اگر یک غواص نرخ مصرف هوا را با استفاده از این روش در بسیاری از غواصی ها محاسبه کند و نتایج را به طور میانگین محاسبه کند، باید به عنوان یک تخمین معقول از نرخ مصرف هوا باشد.

اندازه گیری میزان مصرف هوا: روش 2

روش 2: برای تعیین هوای خود غواصی را برنامه ریزی کنیدنرخ مصرف

1. داخل آب بپرید و بگذارید مخزنتان خنک شود.
2. به عمقی فرود بیایید که بتوانید با دقت حداقل 10 دقیقه آن را حفظ کنید (10 متر / 33 فوت در آب نمک به خوبی کار می کند).
3. فشار مخزن خود را قبل از آزمایش ثبت کنید.
4. با سرعت عادی شنای خود برای مدت زمان از پیش تعیین شده (مثلاً 10 دقیقه) شنا کنید.
5. فشار مخزن خود را پس از آزمایش ثبت کنید. (اختیاری: آزمایش را در حالت استراحت / شناور بودن و در حالی که شنا می کنید با سرعت سریع انجام دهید تا داده های مربوط به حالت های "استراحت" و "کار" را به دست آورید.)
6. این اطلاعات را به فرمول نرخ SAC یا نرخ RMV وصل کنید.

این روش اندازه گیری میزان مصرف هوای غواص به احتمال زیاد داده های قابل تکرار ایجاد می کند زیرا در شرایط کنترل شده در عمق ثابت انجام می شود. با این حال، واقعیت هرگز دقیقاً داده‌های آزمایش را تقلید نمی‌کند، و نرخ‌های SAC و RMV جمع‌آوری‌شده با هر یک از روش‌ها باید فقط به عنوان دستورالعمل استفاده شوند. غواصی خود را محافظه کارانه برنامه ریزی کنید.

محاسبه میزان مصرف هوای سطح

داده های جمع آوری شده در طول غواصی خود را به فرمول مناسب زیر وصل کنید:

فرمول نرخ امپریال SAC

[{(شروع psi - پایان psi) x 33} ÷ (عمق + 33)] ÷ زمان بر حسب دقیقه=نرخ SAC بر حسب psi/min

فرمول نرخ Metric SAC

[{(شروع نوار - پایان نوار) x 10} ÷ (عمق + 10)] ÷ زمان بر حسب دقیقه=نرخ SAC بر حسب نوار/دقیقه

• "psi start" فشار مخزن بر حسب psi در ابتدای شیرجه (روش 1) یا دوره آزمایش (روش 2) است.
• "psiend" فشار مخزن بر حسب psi در پایان شیرجه (روش 1) یا دوره آزمایش (روش 2) است.
• "بار شروع" فشار مخزن بر حسب بار در ابتدای شیرجه (روش 1) یا دوره آزمایش (روش 2) است.
• "پایان میله" فشار مخزن بر حسب بار در پایان شیرجه (روش 1) یا دوره آزمایش (روش 2) است.
• "زمان در دقیقه" کل زمان شیرجه (روش 1) یا دوره آزمایش (روش 2) است.
• "عمق" میانگین عمق در طول شیرجه (روش 1) یا عمق حفظ شده در طول دوره آزمایش (روش 2) است.

محاسبه میزان حجم دقیقه تنفس

نرخ SAC و سایر اطلاعات لازم را به فرمول مناسب زیر وصل کنید. محاسبات نرخ RMV متریک بسیار ساده تر از محاسبات نرخ RMV امپراتوری است.

روش شاهنشاهی

مرحله ۱: ضریب تبدیل مخزنی را برای مخزنی که هنگام جمع‌آوری داده استفاده کرده‌اید محاسبه کنید. شما به حجم مخزن (بر حسب فوت مکعب) و فشار کاری (بر حسب psi) نیاز دارید که روی گردن مخزن حک شده است:

حجم مخزن بر حسب فوت مکعب ÷ فشار کاری بر حسب psi=ضریب تبدیل مخزن

مرحله ۲: نرخ SAC امپراتوری خود را در ضریب تبدیل مخزن ضرب کنید:

ضریب تبدیل مخزن x نرخ SAC=نرخ RMV بر حسب فوت مکعب/دقیقه

مثال: یک غواص هنگام غواصی با مخزن ۸۰ فوت مکعبی و فشار کاری ۳۰۰۰ psi، نرخ SAC 25 psi در دقیقه دارد.

ابتدا، ضریب تبدیل مخزن را محاسبه کنید:80 فوت مکعب ÷ 3000 psi=0.0267

بعد، نرخ SAC غواص را در ضریب تبدیل مخزن ضرب کنید:0.0267 x 25=0.67 فوت مکعب / دقیقه

RMV غواص خورده ۰.۶۷ فوت مکعب در دقیقه است.

روش متریک

نرخ SAC متریک خود را در حجم بر حسب لیتر مخزنی که هنگام جمع آوری داده استفاده کرده اید ضرب کنید. این اطلاعات روی گردن مخزن حک شده است:

حجم مخزن بر حسب لیتر x نرخ SAC=نرخ RMV

مثال: یک غواص هنگام غواصی با مخزن ۱۲ لیتری دارای سرعت SAC 1.7 بار در دقیقه است.

12 x 1.7=20.4 لیتر در دقیقه

نرخ RMV غواص 20.4 لیتر در دقیقه است.

محاسبه مدت زمان ذخیره هوای شما (امپریال)

این مراحل را دنبال کنید تا از نرخ‌های RMV و SAC خود برای تعیین مدت زمان مصرف هوا در غواصی استفاده کنید.

نرخ SAC خود را برای مخزنی که قصد استفاده از آن را دارید تعیین کنید. اگر از واحدهای امپراتوری (psi) استفاده می کنید، نرخ RMV خود را بر ضریب تبدیل مخزن (بالا) مخزن خود تقسیم کنید. این نرخ SAC را برای مخزنی که قصد استفاده از آن را دارید به شما می دهد.

نرخ Imperial SAC=نرخ RMV ÷ ضریب تبدیل مخزن

مثال: نرخ RMV یک غواص ۰.۶۷ فوت مکعب در دقیقه است.

برای مخزن 80 فوت مکعبی با فشار کاری 3000 psi، ضریب تبدیل مخزن 0.0267 است:

_{0.67 ÷ 0.0267=25 psi / دقیقه نرخ SAC}

برای مخزن 130 فوت مکعبیبا فشار کاری 2400 psi، ضریب تبدیل مخزن 0.054: است.

_{0.67 ÷ 0.054=12.4 psi / دقیقه نرخ SAC}

در آب نمک:

(عمق فوت ÷ 33) + 1=فشار

در آب شیرین:

(عمق فوت ÷ 34) + 1=فشار

مثال: غواصی که تا ارتفاع ۶۶ فوتی در آب نمک فرود می آید، فشاری برابر با: را تجربه خواهد کرد.

_{(66 فوت ÷ 33) + 1=3 atm}

نرخ SAC x فشار=میزان مصرف هوا در عمق

مثال: غواصی با سرعت SAC 25 psi/دقیقه که تا 66 فوت در آن عمق فرود می‌آید از: استفاده می‌کند

_{25 psi/دقیقه x 3=75 psi / دقیقه}

فشار شروع - فشار ذخیره=فشار موجود

مثال: فشار شروع شما 2900 psi است و می خواهید صعود خود را با 700 psi آغاز کنید:

_{2900 psi - 700 psi=2200 psi موجود}

گاز موجود ÷ میزان مصرف هوا در عمق=مدت زمان ماندگاری گاز شما

مثال: اگر غواصی 2200 psi در دسترس داشته باشد و میزان مصرف هوا 75 psi/دقیقه در عمق غواصی برنامه ریزی شده اش باشد، هوای او دوام خواهد داشت:

_{2200 psi ÷ 75 psi/دقیقه=29 دقیقه}

برای عمق برنامه ریزی شده و تامین هوای دوستش.

محاسبه مدت زمان عرضه هوای شما (متریک)

این پنج مرحله را دنبال کنید تا از نرخ RMV و نرخ SAC خود استفاده کنید تا تعیین کنید که هوای شما در غواصی چقدر طول می کشد.

نرخ SAC خود را برای آن تعیین کنیدمخزنی که قصد استفاده از آن را دارید نرخ RMV خود را بر حجم مخزنی که قصد استفاده از آن را دارید (به لیتر) تقسیم کنید.

نرخ RMV ÷ حجم مخزن=نرخ SAC

مثال: اگر یک غواص سرعت RMV 20 لیتر در دقیقه داشته باشد، محاسبه نرخ SAC او به شرح زیر است:

برای مخزن 12 لیتری:

_{20 ÷ 12=1.7 بار در دقیقه نرخ SAC}

برای مخزن 18 لیتری:

_{20 ÷ 18=1.1 بار در دقیقه نرخ SAC}

در آب نمک:

(عمق بر حسب متر ÷ 10) + 1=فشار

در آب شیرین:

(عمق بر حسب متر ÷ 10.4) + 1=فشار

مثال: غواصی که تا ارتفاع ۶۶ فوتی در آب نمک فرود می آید، فشاری برابر با: را تجربه خواهد کرد.

_{(20 متر ÷ 10) + 1=3 atm}

نرخ SAC x فشار=میزان مصرف هوا در عمق

مثال: یک غواص با سرعت SAC 1.7 بار در دقیقه تا 20 متر فرود می آید. در 20 متر او استفاده خواهد کرد:

_{1.7 بار / دقیقه x 3 اتمسفر=5.1 بار / دقیقه}

فشار شروع - فشار ذخیره=فشار موجود

مثال: فشار شروع شما 200 بار است و می خواهید صعود خود را با 50 بار آغاز کنید، بنابراین:

_{200 bar - 50 bar=150 bar موجود}

گاز موجود ÷ میزان مصرف هوا در عمق=مدت زمان ماندگاری گاز شما

مثال: اگر غواصی 150 بار در دسترس داشته باشد و میزان مصرف هوا 5.1 بار در دقیقه در عمق غواصی برنامه ریزی شده اش باشد، هوای او دوام می آورد:

_{150 بار ÷ 5.1 بار/دقیقه=29 دقیقه}

برای عمق برنامه ریزی شده و تامین هوای دوستش.