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水下低溫對潛水員的影響.熱傳遞的概念 物質的分子運動所產生的能量,叫熱能,簡稱熱。熱與溫度密切相關,但是具有相同溫度的物質所含 的熱能并不一定相等。所以熱和溫度是不同的概念。 熱的單位是J。 質量為 北g 的物質,溫度升高 1C度所需要的熱量,叫該物質的比熱。比熱的單位是J/ Ckg ? C). 氣體與固體和液體不同,由于它的分子間距離較大,所以吸熱時,體積和壓強都會明顯增大。因此對 氣體比熱影響較大,在研究氣體的比熱時,必須分別從壓強和體積中,取其一個為恒量,另一個為交量來 研宄。壓強不變時叫等壓比熱,體積不變時叫等容比熱。等壓比熱大于等容比熱。例如:空氣的等壓比熱 為 1005 J/(kg ? C),等容比熱為 712 J(kg ?C)。各種氣體的比熱見表2-3。 常用氣體的比熱 J/(kg.C) X22-3 氣結名豬 等樂比$ 1 005 eC 921 X 1 047 14 277 氣 $ 234 一餐化碳 837 一氧化歡 1 047 大滋義 1 842 * * H. 19 712 670 754 10 090 3 140 628 754 1382 熱能可以從一個物體傳遞到另一個物體上,這個過程就叫熱傳遞。 熱傳遞有三種方式:傳導、對流和輻射。 通過物體直接接觸來傳遞熱量的方式叫傳導。 通過被加熱流體(氣體、液體)的遠動來傳遞熱量的方式叫對流。 通過電磁波傳遞熱量的方式叫熱輻射。 物質的熱傳導性能通常用導熱系數來裝示。 導熱系數小,則熱傳導性能差,保溫性能好:導熱系數大 則熱傳導性能好,保溫性能差。氣體的導熱系數見花 2-4。 勞用氣答的導熱系效 裘2-4 華名務 0O時的導熱系數 w/(m-C) 3: 0.022 3 M 0.023 3 * 0.022 8 勻 0.157 9 気 " 0.132 1 二氧化改 0.013 7 O5 1.02 7.12 6.23 0.61 物質的熱傳逆性能與其密度成正比,密度越大,單位時間內傳逆的熱量越多。二、水下低溫對潛水員的影響 潛水員在寒冷的水中作業時,將通過傳導和對流的方式散失大量的熱量。由于水的導熱系數比空氣大 得多,故潛水員主要通過傳導方式散失熱量。 潛水員感到舒適的水溫下限約為 21°C。低于這個溫度時,潛 水員會感到寒冷,此時,僅穿游泳服的潛水員向水中的散熱超過自身體內的熱代償。受冷的潛水員不可能 有效地工作,思維也會受到影響,并且易誘發減壓病,嚴重時甚至會凍僵致死。潛水服所用材料為導熱系 數低的熱的不導體,穿著潛水服可保持潛水員的體溫。在寒冷的水中長時間作業時常需要使用較厚的潛水 服、干式潛水服或熱水服,不同水溫對潛水的影響和防寒要求見圖 2-4。 圖2-4 不同水溫對潛水的彩響和防寒要求圖 因為氣體的熱傳遞性能與它的密度成正比,所以隨者水深的增加,水壓力增大,通過氣體絕熱屏障的 散熱和通過呼吸向四周環境的敢熱會明顯增加,如果呼吸的是高導熱系數的氫氧混合氣(導熱系數為空氣 的 6倍),散熱將更多。 呼吸氦氧混合氣時,在0.IMPa 時,僅呼吸散熱一項就占身體產熱量的 10%,,0.7MPa 時,增加至 28%,2.1MPa 時,達到 50%。同時隨著水深的增加,水壓力將潛水服壓縮,潛水服密度變大, 其絕熱保暖功能大幅下降。例如一件普通的濕式潛水服在 50m 水深時,其絕熱保溫能力僅相當手 10m 水 深時的 40%。在上達情況下,僅依靠普通潛水服不能保持體溫,必領向身體表面和呼吸氣體補充一定的熱 量,比如可以穿著熱水服和對呼吸氣體加熱等。
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當水面風力小于6級、作業點流水流速小于0.1^}0.3M/s時,即可開展作業。(2)水下切割前要查清被切割件的特性和結構特點,搞清作業目標內是否存在易燃、易爆和有物質。對可能跌落、倒塌物件要適度固定不動,水下安裝企業尤其水下切割時要注意,避免砸到或損害供氣管及電纜。 (3)下潛前,在海上,解決切割設備及工具、深潛配件,供氣管和電纜、通信聯系工具等的絕緣層、密性、使用性能開展查驗實驗。co2橡膠軟管得用1.5倍壓力的蒸氣或開水清理,橡膠軟管內外不可黏附植物油脂。氣管與電纜應每過.5m綁扎堅固,以防互相絞纏。 進水下潛后,應立即梳理好供氣管、電纜和數據信 繩等,使其處在性部位,以防毀壞。(4)在作業點上邊,半經等同于水位的地區內,不可另外開展其他作業。因水中操作流程中會出現未燃燼汽體或有害氣體逸出并上調至水面,海上人員需有防火提前對策,并應將供打氣泵放置優勢處,水下安裝
光在水中傳播的特點及對潛水員的影響 (一)光在水面上的反射 光線從空氣射入水面時有一部分光會被反射回空公里,反射的程度與光線的入射角有關,入射角愈小, 反射光的量愈小,反之則愈大。對于白天來說,中午時太陽光的入射角為零,反射光的量極少,此時水下 照度 。當入射角小于 30°時,反射光約為入射光的 2%:當入射角為 75°時,反射光可達 21.8%。當夕 陽光線照在水面時,入射角幾乎為 90°,反射光幾乎達 ,此時水下照度很差,潛水員在水質良好的淺 水中也不能看清水下物體。 (二)光在水中的散射 水中含有大量的懸浮顆粒,當光照射到這些外表凹凸不平的顆粒時,光線將向各個方向反射,我們把 這種現象叫做光在水中的妝射。水的透明度越差,其妝射的程度越嚴重。散射的結果使原為直線傳播的光 交為雜亂無章的背景光,潛水員觀察到的物體變得模糊不清。 (三)光在水中的吸收 光是具有一定速度的光 子流,當光線在水中傳播時,因與水分子及恐浮顆粒的摩擦作用,使其部分能 量轉交為提高水溫的熱能,我們把這種能量的轉變稱為水對光線的吸收。水對光線的吸收量比空氣大千倍 以上。 水越混濁對光的吸收量越大。在清澈的淺水中,經妝射和吸收后的自然光可以使潛水員看到幾十米 外的物體,但是在混濁嚴重的水城,潛水員會像盲人一樣什么也看不到。此外,水面的自然光進入水中后, 隨著水深的增加,光的吸收量隨之劇增,達到一定水深后,所有光都會被水吸收掉,此時水下漆黑一團, 潛水員什么也看不見。 (四)空間祝覺的改交 潛水員在水中空間視覺改變的特點是放大、 位移和失真。 這是因為光從水中進入空一時發生折射現款以及人們習慣于你覺直線光所致。 水下物體看上去顯得大 些,其比例為 4(看到的)比3(實際的),距離顯得近些,約為實際距高的 3/4。失真是由于來自水下物 體的光線,在水和空氣界面上的入射角不同,因而折射角也不同所致。離眼近的光線入射角小,折射角也 小,以致同一物體的各個部位的放大比例不同。于是造成失真。 (五)水下色覺的改交 由于陽光射入水后,按光的波長顧序,隨著水深的增加逐漸被吸收。所以在水中,物體的顏色隨深度 而異。長波光先被吸收,短波光后被吸收。例如,紅色光在 1m 水深左右就被吸收掉,橙色光和黃色光則 分別在 5m 和10m 水深被吸收掉。而水深達 20m 時,僅存藍綠色光,其它顏色的光都被水吸收掉了,這時, 潛水員看到的多數物體交成藍色,而紅色物體則星黑色。當水深再增加到一定程度時,所有顏色的光都梅 被水吸收掉,這時,水下沒有任何光線,潛水員也就不能吞到物體了。
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