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臨沂沂南水下打撈隊2025臨沂沂南本地打撈隊

  • 公司: 浪淘潛水發展(運城市分公司)
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  • 聯系人:陳經理
  • 更新時間:2025-07-24 06:51:41 ip歸屬地:運城,天氣:多云,溫度:25-34 瀏覽次數:2
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發貨城市上海
產品產地江蘇
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水的物理性質 水的分子是由兩個氫原子和一個氧原子組成的。其分子式為 HO. 純凈的水是一種無色、無味、透明的液體。在4°C時密度 ,為1g/cm’,比空氣的密度大 770倍。 水的沸點是 100°C,冰點是0C。 水與空氣比較是不可壓縮的。但是一定量的水,當加壓至 20MPa時,它的體積會減少 1%。由于水的 壓縮性很小,故可忽略不計。因此,我們通常稱水是不可壓縮的。 一般情況下,非純凈水的密度較純凈水的大。海水的密度約為 1.025 g/cm3。海水含鹽量為 30~35g/L. 水與其它液體一樣,具有易流動性。 這是因為水在壓力作用下,可達到平衡狀態;而在拉力或切力的 作用下,會產生變形。由于水具有流動性,因此它是一種流體。 二、水的壓強 (一)壓強的概念 單位面積上受到的壓力叫做壓強。壓力既可以由物體的重量產生,例如大氣的重量和水的重量可分別 產生大氣的壓力和水的壓力:又可以由物體間的作用力產生,例如空氣壓縮機的活塞對氣紅內空氣的作用 所產生的壓縮力。壓強的基本單位為帕(Pa),因帕的單位很小,故在計算水和氣體的壓強時,常用兆帕(MPa)。 1Pa= N/m? IMPa= 10°Pa 需要注意的是,在 法定計量單位頒布前,潛水界經常使用大氣壓、公斤力/厘米?等作為壓強單位, 現己不允許使用。大氣壓作為壓強的一個概念仍在使用,不過己不再是壓強的法定單位。 在醫學和潛水等 領域,經常把壓強稱作壓力,這個壓力不是物理學概念的壓力,而是特指壓強。 潛水員在水中所承受的壓強包括由水的重量所產生的靜水壓強,以及由水面大氣的重量所產生的大氣 壓強, 水面大氣壓強隨海拔高度 和天氣的變化而變化,但一般情況下,我們認為地球表面的氣壓近似等于 0.1MPa〔一個大氣壓)。對于氣體的壓強, 一般使用壓力表即可測出,當我們把壓力表置于海平面大氣中 時,壓力表的指針指到刻度盤上“0”的位置。這并非說大氣的壓強為零,實際上大氣的壓強是 0.IMPa, 也就是說壓力表所顯示的壓強值不包含大氣壓強。 為了研究方便,我們經常使用 壓強和相對壓強的概 念。 所渭相對壓強 (也叫表壓或附加壓),表示氣體實際承受的壓強與大氣壓之間的壓差。壓力表所顯示 的壓強是相對壓強。 所謂 壓強,表示物體實際承受的壓強,也就是施加的總壓強。 壓強等于相對壓強加上 0.MPa(一個大氣壓)。 在氣體定律的計算,以及研究高壓環境對人體的生理效應時,應使用 壓強。 (二)靜水壓強 由于水的重量而產生的壓力叫做靜水壓力。單位面積上承受的靜水壓力就是靜水壓強。 在中學的物理課程中,我們學習過:液體內部同一點各個方向的壓強都相等,而且深度增加,壓強也 增加。 在同一深度,各點的壓強都相等。若p為某種液體的密度,則深度為h 處的靜水壓強p為: p= gph 式中:p一靜水壓強,Pa 8一重力加速度,Nkg p一液體的密度,kg/cm3 h一水的深度,m 在潛水中,我們經常近似認為江河湖海的水密度都是 1g/cm’。重力加速度取 1ONKkg,靜水壓強以 MPa 為單位,則2-1式可簡化為: p=0.01h 當h=10m 時, p=0.MMPa(相當于一個大氣壓):同理當 h=20m 時,p=0.2MPa(二個大氣壓)? (2-2) 也 就是說當水深每增加 10m 時,靜水壓強即增加 0.1MPa(一個大氣壓)。 例2.1 某潛水員潛入 36m 水深處,問其承受多大的壓強。 解:潛水員在水下受的壓強由靜水壓強和水面上的大氣壓強歪加而成。 p=0.01h=0.01x36=0.36(MPa) Pe=p+O.IMPa=0.36+0.1=0.46(MPa) (三)帕斯卡定律 潛水員工作環境是具有自由液面的水下,在這種具有自由液面的水中,不同深度壓強是不同的。 如果把水或其它液體放入一個沒有自由液面的密閉容器內,并向容器內某點施加一個壓力,情況會怎 樣呢? 實驗證明:在密閉容器內的液體,能把它在一處受到的壓強,大小不變地向液體各部分,各方向傳遞, 這就帕斯卡定律。 水壓機及其它一切液壓機械均是根據帕斯卡定律而工作的。 (四)水流動時壓強與流速的關系 水的壓強除了因自重產生的靜水壓強外,若水是流動的,因水的流動亦會產生壓強的變化。 在穩定流動的水中,截面面積小的地方,流速大,壓強小:截面大的地方,流速小,壓強大。當然 流速和壓強并非成簡單的反比關系。




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水的阻力 物體在地面運動時,需不斷施加動力,否則物體就會停下來,這是因為物體和地面間存在著摩擦阻力。 同樣的道理,潛水員在水中運動時,也會受到水的阻力。 在水中運動的物體,所受到的與運動方向相反,陽碼物體運動的力,叫做水的阻力。水的阻力消耗漕 水員的體力。憑經驗我們知道,游泳時慢慢游不會很費勁,但快速游時會很累。這說明水的阻力與相對運 動速度有關,速度快時,阻力大,反之則小,當然速度和陽力間不是簡單的線性正比關系。 為什么在水中運動的物體會受到阻力? 這因為水的內部存在粘滿性。潛水員入水后,潛水服被水沒濕, 港水員運動時,這部分水就和潛水員一起運動。此時,周國的水必然與這部分水相分商。由于水本身所具 有的粘湍性,潛水員運動時就要克服這種粘著力,才能使附者在潛水服上的水與周國的水相分高。潛水員 要游動就必領付出一個力來克服水的粘著力,即水的粘著阻力。 水中物體所受的阻力可用2-5 式計算: R=p vZCA (2-5) 式中:R一水的阻力 V一水流速度 C一水的摩擦系數 A一運動物體迎水面積 p一水的密度 從上式可以看出:水中運動的物體,所受到水的阻力,與水的摩擦系數(粘滯度)有關;與迎水面積 有關,迎水面積大,阻力也越大;與運動速度有關,速度越大,阻力亦隨之增大。 除此之外,阻力還與物 體的形狀有關。 實驗證明,當相對運動速度增大到一定值時,水的阻力會急劇增大,這時又增加了一個阻力因素,即 湍流阻力。 19世紀末,英國物理學家雷諾證明液體的運動存在層流和湍流(又叫紊流〕兩種流態。所謂層流指液 體質點作有秩序的線性運動,彼此互不摻混的流動狀態;而充滿旋渦、質點相互混摻的流動狀態則稱為湍 流。流速是決定流態的主要因素之一。 潛水員在靜止(或流速很小)的水中慢速運動,水的流態屬于層流。 而潛水員在靜止水中快速游動或在急流中運動時,水的流態屬于湍流,這時水的阻力隨相對運動速度增加 而呈幾何級增加。 綜上所述,水的阻力包括粘滯阻力和湍流阻力。在相對運動速度較小時,阻力的大小主要是粘滯阻力, 在相對運動速度較大時,阻力的大小主要是湍流阻力。為了減少阻力,可以設法減小迎水面積及降低運動 速度。 二、水的阻力與潛水員的關系 我們知道,水下環境從動態意義上可分為靜水環境和流水環境兩種。因此潛水員在水中所受阻力也可 以分為兩種情況來研究,即運動阻力和水流阻力。 1運動阻力 潛水員在靜水環境中,與水做相對運動所受到的水的陽力稱做運動阻力。根據 2-5 式可知,這個阻力 的大小與迎水面積的大小成正比,并隨運動速度增大而增大,這時潛水員與水作相對運動時水的流態,可 視為層流,阻力較小,主要為牯滯阻力,只要運動速度不過快,一般不會產生湍流阻力。潛水員可適當減 慢運動速度,或盡量減小迎水面積,比如側身運動等都可有效減少運動阻力。 2. 水流阻力 潛水員在流水環境,水流與潛水員相對運動所受到的阻力稱做水流阻力。 如果水流速度很慢,水的流 態仍可看做層流,潛水員所受到的阻力與靜水時相差不大,主要還是牯滯阻力但是水流較急時,水的流態 為湍流,水的阻力除粘滯阻力外,還會產生湍流阻力,而且湍流阻力比粘滯阻力大得多,對潛水員造成很 大的體力消耗,甚至無法進行水下作業。因此在急流的江河和潮流較大的海區作業,潛水員將受到比靜水 環境大得多的水流阻力。在這種環境作業,應采取各種手段才能保證水下作業。例如,根據湖汐運動 規律,在平潮期間作業:在急流中使用擋流板等。




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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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