- •Специальности 110401 Зоотехния
- •Определение температуры воздуха и атмосферного давления
- •1.5 Контрольные вопросы
- •2.3 Гигрометрические показатели воздуха
- •2.6 Контрольные вопросы
- •Определение скорости движения и охлаждающих свойств воздуха
- •3.4 Определение скорости движения воздуха кататермометром
- •3.5 Контрольные вопросы
- •Определение освещенности
- •4.2 Задачи занятия
- •4.3 Определение естественной освещённости
- •4.6 Контрольные вопросы
- •Определение концентрации аэроионов и интенсивности шума в животноводческих помещениях
- •5.5 Контрольные вопросы
- •Библиографический список
3.4 Определение скорости движения воздуха кататермометром
Скорость движения воздуха в помещениях, а также охлаждающую способность воздуха (мкал/см2·с) определяют кататермометром, который напоминает спиртовой термометр с цилиндрическим, либо шаровым резервуаром. В цилиндрическом кататермометре на шкалу нанесены деления от 35 до 38 °С. Шаровой кататермометр имеет температурную шкалу от 33 до 40 °С.
Каждый кататермометр за время опускания столбика спирта с 38 до 35 °С теряет с 1 см2поверхности резервуара определенное, постоянное для каждого прибора количество тепла, характерное именно для этого прибора. Эта величина называется фактором (F). Она указана на тыльной стороне прибора и выражается в милликалориях (мкал).
При определении скорости движения воздуха резервуар кататермометра погружают в горячую воду (60…80 оС) и держат до тех пор, пока спирт не заполнит примерно половину верхнего расширения капилляра. При этом следят, чтобы в резервуаре и капилляре не было паров спирта в виде пузырьков. Затем резервуар вытирают, и прибор подвешивают на месте исследования. Резервуар кататермометра будет постепенно отдавать тепло во внешнюю среду путем излучения и конвекции. При охлаждении прибора спирт из верхнего расширения переходит в резервуар. По секундомеру определяют время, в течение которого столбик спирта опустится с 38 до 35оС. Исследования повторяют пять раз и вычисляют среднее время охлаждения. Данные первого измерения, как наименее точного, отбрасывают и из оставшихся четырёх измерений выводят среднюю величину. Путем деления величины фактора прибора (F) на среднее время охлаждения (А) получают величину теплоотдачи с 1 см2резервуара кататермометра в секунду (мкал / см2· с). Эту величину называют охлаждающей способностью воздуха, зависящей от совместного действия температуры, влажности и скорости движения, или индексом кататермометра (Н), и определяют по формуле:
Н = F/А (5)
Зная катаиндекс, можно вычислить скорость движения воздуха по формуле Хилла:
, (6)
или формуле Вейса:
, (7)
Чтобы правильно выбрать формулу, необходимо определить отношение Н/Q, гдеQ– разность между средней температурой кататермометра (36,5оС) и температурой окружающего воздуха в момент определения. Чтобы исключить влияние возможных колебаний температуры воздуха на точность результатовQвычисляют по формуле:
, (8)
где Т1- температура воздуха в начале опыта, °С;
Т2- температура воздуха в конце опыта, °С.
Если отношение Н/Qменьше 0,6 (скорость движения воздуха менее 1 м/с), расчет ведут по первой формуле Хилла (6), если Н/Qбольше 0,6 – по формуле Вейса (7).
Можно определить скорость движения воздуха, не прибегая к расчетам формул, а пользуясь таблицей и взяв за основу величину Н/Q(Приложение Б).
Шаровым кататермометром можно также определить охлаждение в интервалах от 40 до 33 оС и от 39 до 34оС. Интервалы температуры выбирают такие, чтобы полусумма верхнего и нижнего значений составляла 36,5 °С. В этом случае расчет охлаждающей способности воздуха ведется по формуле:
, (9)
где Ф – константа кататермометра, показывающая количество тепла в милликалориях, теряемое с 1 см2поверхности резервуара при падении температуры на 1°С, равнаяF/3 , мкал/см2∙ град;
Т1и Т2– верхний и нижний пределы шкалы кататермометра, между которыми учитывается время охлаждения °С;
А – время охлаждения, с.
Пример. Допустим, что кататермометр охлаждается от 39 до 34°С. Среднее время охлаждения 75 с. Средняя температура воздуха во время опыта – (19,5 + 19,7)/2 = 19,6 °С.
Q= 36,5 – 19,6 = 16,9 °С.
Фактор кататермометра (F) равен 645. Тогда охлаждающая способность воздуха составит:
Н = 645/3×(39 – 34)/75 = 14,33 мкал/см2·с.
Значение Н/Q= 14,33/16,9 = 0,85.
Пользуясь таблицей “Вычисление скорости движения воздуха шаровым кататермометром” (приложение Б) находим значение скорости движения воздуха, которое составит 2,08 м/с.