5.4. Определение скорости движения воздуха

Методика:

Для определения малых скоростей движения воздуха в помещениях (до1-2м/с) применяют кататермометры, а для больших скоростей (до 50 м/с) – анемометры.

Кататермометры могут быть с цилиндрическим или шаровидным резервуаром, заполненным подкрашенным спиртом. У цилиндрического кататермометра на шкалу нанесены деления от 35 до 38 градусов. Если нагреть кататермометр до температуры, более высокой, чем температура окружающего воздуха, то при охлаждении он потеряет некоторое количество калорий, причем при охлаждении с 38 до 35 градусов это количество калорий будет постоянно для прибора. Эту потерю тепла с 1 кв.см поверхности резервуара определяют лабораторным путем и обозначают на каждом кататермометре в мкал/кв.см. Для определения охлаждающей способности воздуха кататермометр нагревают на водяной бане до тех пор, пока спирт не заполнит на 1/2-2/3 верхнее расширение резервуара, затем прибор вытирают насухо, вешают на штатив в месте, где необходимо определить скорость движения воздуха, и по секундомеру отмечают время, за которое столбик спустится с 38 до 35 градусов.

Величину охлаждения кататермометра (Н), характеризующую охлаждающую способность воздуха, находят по формуле:

Н = F/a ,

где F – фактор кататермометра, мкал/кв.см; а – время в сек, за которое столбик спирта опустится с 38 до 35 градусов. Эта формула применяется для цилиндрических кататермометров.

Шаровой кататермометр имеет температурную шкалу от 33 до 40 градусов. Работу с ним производят так же, как с цилиндрическим. При наблюдении за охлаждением кататермометра, в пределах различных интервалов температуры, необходимо соблюдать следующие условия: среднее арифметическое высшей (Т1) и низшей (Т2) температуры должно равняться 36,5 градусов, т.е. можно выбирать интервалы от 40 до 33, от 39 до 34, и от 38 до 35 градусов. Для вычисления величины Н в этом случае применяют формулу:

Н = Ф х (Т1-Т2)/а,

где Ф – константа кататермометра, мкал/(кв.см х град); а – время, за которое кататермометр охладится от температуры Т1 до Т2, градусы.

Зная величину охлаждения (Н) и температуру окружающего воздуха, можно вычислить скорость движения воздуха по формулам:

H/Q – 0,20 2

V =

0,40 - для скорости воздуха менее 1 м/с,

H/Q – 0,13 2

V =

0,47 - для скорости воздуха более 1 м/с.

В формулах приняты следующие значения: V – искомая скорость движения воздуха, м/с; Н – величина охлаждения сухого кататермометра, мкал/(кв.см х сек); Q – разность между средней температурой тела и температурой окружающего воздуха в градусах; 0,20; 0,40; 0,13; 0,47 – эмпирические коэффициенты.

Для определения больших скоростей движения воздуха используют два вида анемометров: чашечный и крыльчатый. Первым измеряют скорости движения воздуха в пределах от 1 до 50 м/с, вторым – от 0,5 до 15 м/с. При работе с анемометром следует дать его лопастям вращаться 1-2 минуты вхолостую, чтобы они приняли постоянную скорость вращения. При этом необходимо следить за тем, чтобы направление воздушных течений было перпендикулярным к плоскостям вращения лопастей прибора. Затем включают счетчик при помощи рычага, находящегося сбоку циферблата. Время наблюдений отмечают по секундомеру с одновременным включением и выключением анемометр а и секундомера. Зная число условных делений в 1 секунду, определяют скорость движения воздуха.