Und Ozeanographie“, Kaliningrad, E-Mail: *****@***ru)
EMPIRISCHE FORMELN ZUR BERECHNUNG DER SEDIMENTATIONSRATE VON SCHWEBTEILCHEN UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES EINFLUSSES DES FLOCKUNGSPROZESSES UND DES TURBULENTEN AUSTAUSCHS
PodgornyjK.A.
(Atlantisches Forschungsinstitut für Meeresfischerei und Ozeanographie (AtlantNIRO), Kaliningrad)
Die empirischen Formeln zur Berechnung der Absetzgeschwindigkeit suspendierter Teilchen unter Berücksichtigung des Einflusses von Ausflockung und turbulentem Austausch
Schlüsselwörter: Schwebstoffe, Flockung, turbulenter Austausch, Sedimentationsgeschwindigkeit
Bei der Berechnung der Sedimentationsgeschwindigkeit von Schwebstoffen und der Beurteilung der Rolle von Schwebstoffen bei biohydrochemischen Prozessen in aquatischen Ökosystemen ist es in manchen Fällen wichtig, den Effekt der Flockung zu berücksichtigen. In natürlichen Gewässern werden anhand ihrer charakteristischen Größe zwei Hauptgruppen von Flocken unterschieden: Mikro- und Makroflocken. Mikroflokkuli haben eine Größe von bis zu 125 Mikrometern und Makroflokkuli sind größere aggregierte Formationen mit maximale Abmessungen Flockung bis 3–4 mm. Mikroflokken bestehen in der Regel aus mineralischen Partikeln sowie organischen Substanzen unterschiedlicher Natur chemische Zusammensetzung. Makroflokkuli entstehen durch Aggregation von Mikroflokkuli in einer wässrigen Umgebung. Eine Erhöhung entweder der Partikelgröße oder der Partikeldichte führt zu einer Erhöhung der Ablagerungsrate. Der Flockungsprozess ist ein komplexer physikalischer und chemischer Prozess, der von vielen Faktoren abhängt. Für natürliche Gewässer ist der Einfluss des turbulenten Austauschs von größter Bedeutung, der in einem bestimmten Intensitätsbereich zu einer Zunahme der Häufigkeit von Partikelkollisionen führt, wodurch auch die Geschwindigkeit der Flockenbildung zunimmt. Bei erheblicher Turbulenzintensität wird jedoch häufig der gegenteilige Prozess beobachtet – die Zerstörung von Flocken.
Betrachten wir den Parameter der Turbulenzenergiedissipation https://pandia.ru/text/80/326/images/image002_58.gif" width="123 height=25" height="25">wobei der Koeffizient von ist kinematische Viskosität von Wasser in Abhängigkeit von seiner Temperatur https://pandia.ru/text/80/326/images/image005_34.gif" width="20" height="20">.gif" width="11" height=" 13 src="> – die durchschnittliche Dissipationsrate der turbulenten kinetischen Energie pro Masseneinheit. Zur Berechnung wird die folgende Formel verwendet: 
wobei https://pandia.ru/text/80/326/images/image010_19.gif" width="19" height="20 src="> die Karman-Konstante ist; der Abstand vom Boden.
In der Arbeit wurde eine empirische Formel erhalten, die es uns ermöglicht, die Abhängigkeit der Absetzgeschwindigkeit suspendierter Partikel vom Turbuhttps://pandia.ru/text/80/326/images/image012_18.gif zu berücksichtigen " width="184" height="37" > (1)
Wo ist die tatsächliche Absetzgeschwindigkeit der Partikel jeder Größenfraktion der Schwebstoffe (SM) in Gegenwart von Turbulenzen? Senkungsrate zum Wert; , – empirische Konstanten..gif" width="225" height="48"> (2)
Wo ist die Beschleunigung des freien Falls? – Dichte suspendierter Partikel für https://pandia.ru/text/80/326/images/image022_15.gif" width="20" height="20"> – Dichte von Wasser; – Widerstandskoeffizient für jeweils kugelförmige Partikel Größenanteile von Sprengstoffen, abhängig von der Reynolds-Zahl – charakteristischer Partikeldurchmesser für kugelförmige Partikel:
https://pandia.ru/text/80/326/images/image028_11.gif" width="177 height=43" height="43">.
Die erste Näherung gilt für https://pandia.ru/text/80/326/images/image030_9.gif" width="73" height="23">.
In Flockungsmodellen werden Flokkuli normalerweise als selbstähnliche fraktale Objekte (d. h. mit gebrochener Dimension) (Partikel) betrachtet. Um die entsprechenden Entwurfsgleichungen zu erhalten, wird die Fraktaltheorie verwendet. Es wird angenommen, dass die Absetzgeschwindigkeit der Partikel eine Funktion der charakteristischen Größe der Flocken (ihrem projektiven Durchmesser) und der Dichtedifferenz ist, d. h. der Überschussdichte der Flocken im Verhältnis zur Dichte des Wassers..gif" Breite ="28" height="23"> aufgrund der Flockungswirkung schwanken zwischen 50 und 300 kg/m3.
Die Größenverteilung aggregierter Partikel kann durch die eine oder andere Verteilungsfunktion beschrieben werden. Um das Problem zu vereinfachen, wird in diesem Modell die Verteilung der Flocken über das gesamte mögliche Größenspektrum nicht berücksichtigt. Stattdessen wird die sogenannte Gleichgewichtsflockengröße als charakteristische Flockengröße betrachtet. Im Wesentlichen ähnelt es dem Konzept der gewichteten durchschnittlichen (mittleren) Größe suspendierter Partikel, die vom prozentualen Anteil der Partikel abhängt verschiedene Typen und Größe. Die Bildung aggregierter Partikel mit der einen oder anderen charakteristischen Größe hängt vom aktuellen Gleichgewicht vieler Kräfte und Umweltfaktoren ab, die den Flockungsprozess und die Herstellung eines bestimmten dynamischen Gleichgewichts zwischen den Prozessen der Bildung und Zerstörung von Flocken bestimmen.
Die Arbeit zeigte, dass es mit dem anfänglichen charakteristischen Durchmesser von Partikeln in Zusammenhang gebracht werden kann folgt:
https://pandia.ru/text/80/326/images/image039_7.gif" width="20" height="21">.gif" width="19" height="23 src="> Flokkulus ändert sich von 1,4 bis 2,2 ..gif" width="36" height="23"> Die Flockensedimentation kann aus der Gleichgewichtsgleichung der Kraft der Gravitationssedimentation der Suspension und der Widerstandskraft erhalten werden https://pandia.ru/text/80 /326/images/image045_6 .gif" width="121 height=37" height="37"> 
wobei , empirische Koeffizienten sind (ihr Wert hängt vom Grad der Sphärizität der Partikel ab); – Widerstandskoeffizient für das Absetzen von Flocken. Zur Berechnung der Flockungssedimentationsrate erhalten wir:
(4)
Für dichte Partikel mit Kugelform https://pandia.ru/text/80/326/images/image041_6.gif" width="40 height=21" height="21">. Wenn sich herausstellt, dass es viel weniger ist als Eins, dann beschreibt in diesem Fall Formel (4) das Absetzen suspendierter Teilchen gemäß dem Stokes-Gesetz..gif" width="64" height="23">.
Die Verwendung der Formel (4) wird dadurch erschwert, dass für die Berechnung die charakteristische Größe der Flocken bekannt sein muss. Somit entsteht eine zusätzliche Aufgabe: die Erstellung eines Modells, das den Prozess der Bildung und Zerstörung von Flocken in einem turbulenten Flüssigkeitsstrom beschreibt und es ermöglicht, die Änderungsrate der Flockengröße bei unterschiedlichen Intensitätsniveaus des turbulenten Austauschs im Wasser zu berechnen.
Die Arbeit zeigt, dass in einem Zustand nahe dem Zustand des dynamischen Gleichgewichts die Änderungsrate der Flockengröße mithilfe der folgenden Differentialgleichung erster Ordnung berechnet werden kann:
https://pandia.ru/text/80/326/images/image056_6.gif" width="19" height="23 src="> – Massenkonzentration aggregierter Partikel; und – empirische Koeffizienten. Aus (5) es Daraus folgt, dass bei kleinen Werten der Prozess der Flockenbildung vorherrscht. Bei ausreichend großen Werten ist der umgekehrte Prozess vorherrschend – die Zerstörung von Flocken Ein bestimmter Prozess hängt auch von der aktuellen Intensität des turbulenten Austauschprozesses ab. 5) lässt sich leicht analytisch unter der Annahme lösen, dass der Wert der Massenkonzentration über einen bestimmten Zeitraum (normalerweise ein Zeitintegrationsschritt) ist konstanter Wert.
Wenn sich die Prozesse der Flockenbildung und -zerstörung in einem dynamischen Gleichgewichtszustand befinden, ist es möglich, einen Ausdruck zur Abschätzung der Gleichgewichtsgröße von Flocken zu erhalten:
. (6)
Dann können wir aus (4) mit Hilfe von (6) unter der Annahme, dass die durchschnittliche fraktale Dimension ist, eine Beziehung zur Berechnung der Gleichgewichtsrate der Flockenablagerung erhalten:
. (7)
Wenn also bei der Modellierung der Verteilung von Schwebstoffen der Flockungseffekt nicht berücksichtigt wird, sollten bei der Berechnung der Sedimentationsrate von Schwebstoffen für jede Größenfraktion von Sprengstoffen die Formeln (1), (2) verwendet werden. Die Frage, ob der Effekt der Ausflockung von Sprengstoffen in die Berechnungen einbezogen werden soll oder nicht, sollte gesondert auf der Grundlage zusätzlicher Feld- und/oder Laboruntersuchungen der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Bodens entschieden werden. Mit ihrer Hilfe muss insbesondere ermittelt werden, welcher Teil und welche Fraktionen der Ausgangszusammensetzung von Sprengstoffen potenziell dem Flockungsprozess unterliegen können. Bei der Modellierung für diesen Teil des Sprengstoffs erfolgt dann die Berechnung der Ablagerungsrate der Flocken nach Formel (7) und für jede der übrigen Größenfraktionen nach den Formeln (1), (2).
REFERENZEN
1. Graf W. H. Hydraulik des Sedimenttransports. New York: McGraw-Hill, 1971. 513 S.
2. Kranenburg C. Die fraktale Struktur kohäsiver Sedimentaggregate // Estuarine Coastal Shelf Sci. 1994. Bd. 39. S. 451–460.
3. Raudkivi A. J. Lose Grenzhydraulik. Taylor & Francis, London, 1998. 538 S.
4. Van Leussen W. Mündungsmakroflocken und ihre Rolle beim feinkörnigen Sedimenttransport. Doktorarbeit, Universität Utrecht. 1994. 488 S.
5. Winterwerp J. C. Ein einfaches Modell für turbulenzinduzierte Flockung von kohäsivem Sediment // J. Hydraul. Res. 1998. Bd. 36. S. 309–326.
6. Winterwerp J. C. Über die Flockungs- und Absetzgeschwindigkeit von Mündungsschlamm // Forts. Regal Res. 2002. Bd. 22. S. 1339–1360.
Für die Berechnung der Sedimentationsgeschwindigkeit suspendierter Partikel und die Beurteilung ihrer Rolle in biohydrochemischen Prozessen, die in aquatischen Ökosystemen ablaufen, ist es in manchen Fällen wichtig, den Effekt der Flockung und die Intensität des turbulenten Austauschs zu berücksichtigen. Die empirischen Formeln wurden erhalten. Mit ihnen lassen sich mathematische Modelle zur räumlichen Verteilung von Schwebstoffen entwickeln.
| Definiertes Zeichen | Berechnungsmethode |
| Körperlänge (von 1 bis 6 Jahren) | Die Körperlänge eines 4-jährigen Kindes beträgt 100 cm. Für jedes fehlende Jahr werden 8 cm abgezogen. Für jedes Jahr über 4 werden 7 cm hinzugefügt. |
| Körperlänge (über 6 Jahre) | Die Körperlänge eines 8-jährigen Kindes beträgt 130 cm. Für jedes fehlende Jahr werden 7 cm abgezogen. Für jedes Jahr über 8 werden 5 cm hinzugefügt. |
| Körpergewicht (von 1 bis 12 Jahren) | Das Körpergewicht im Alter von 5 Jahren beträgt 19 kg. Für jedes Jahr bis 5 werden 2 kg abgezogen. Für jedes Jahr über 5 werden 3 kg hinzugefügt. |
| Körpergewicht (über 12 Jahre) | Ermittelt durch die Formel 5 x n – 20 kg, wobei n das Alter in Jahren ist |
| Brustumfang | Der Brustumfang eines 10-jährigen Kindes beträgt 63 cm. Für jedes Jahr bis 10 Jahre werden 1,5 cm abgezogen. Für jedes Jahr über 10 Jahre werden 3 cm hinzugefügt. |
| Kopfumfang | Der Kopfumfang im Alter von 5 Jahren beträgt 50 cm. Für jedes Jahr bis 5 Jahre wird 1 cm abgezogen. Für jedes Jahr über 5 Jahre werden 0,6 cm hinzugefügt. |
Es ist zu beachten, dass zulässige Schwankungen für jeden quantitativen Indikator innerhalb desselben Altersintervalls liegen können. Erforderlicher Zustand Die Verwendung dieser Methode zur Beurteilung der körperlichen Entwicklung ist die erste Beurteilung des Wachstumsniveaus. Bei etwaigen Wachstumsstörungen erfolgt eine ungefähre Berechnung des erforderlichen Körpergewichts, des Brustumfangs und des Kopfumfangs in einem der Körperlänge entsprechenden Alter.
Ein Beispiel für die Beurteilung der körperlichen Entwicklung anhand der Formeln von Vorontsov I.M.:
Ivanov S., 3 Jahre alt
Größe – 97 cm, Körpergewicht – 16 kg, Brustumfang – 52 cm, Kopfumfang – 48,5 cm.
Die tatsächliche Körpergröße des Kindes beträgt laut Formel 97 cm - 110 cm. Von der Körpergröße eines Kindes im Alter von 5 Jahren subtrahieren Sie für jede fehlende Körpergröße bis zu 5 Jahren 8 cm (8 * 2 = 16 cm), 110 -16 = 94 cm. Der Unterschied zwischen der tatsächlichen Körpergröße und denen, die 97-94 = 3 cm betragen sollten, liegt innerhalb der Grenzen eines Altersintervalls (8 cm) für ein bestimmtes Alter – was bedeutet, dass die Wachstumsrate durchschnittlich ist.
Das tatsächliche Gewicht des Kindes beträgt laut Formel 16 kg, 19 kg. Vom Gewicht eines Kindes im Alter von 5 Jahren werden für jedes vermisste Kind bis 5 Jahre 2 kg abgezogen (2 * 2 = 4 kg), 19 - 4 = 15 kg. Der Unterschied zwischen dem tatsächlichen Gewicht und dem erwarteten Gewicht16-15 beträgt 1 kg, was innerhalb der Grenzen eines Altersintervalls (2 kg) für ein bestimmtes Alter liegt – was bedeutet, dass der Gewichtsindikator durchschnittlich ist.
Größen- und Gewichtsindikatoren gehen im Durchschnitt nicht über die Grenzen eines Altersintervalls hinaus, d.h. Gewicht entspricht der Körpergröße.
Der Brustumfang des Kindes beträgt laut Formel 63 cm. Für jedes fehlende Jahr werden 1,5 cm abgezogen (1,5 * 7 = 10,5), 63-10,5 = 52,5 cm Der tatsächliche und der erwartete Brustumfang beträgt 52,5-52 = 0,5 cm, was innerhalb der Grenzen eines Altersintervalls (1,5 cm) für ein bestimmtes Alter liegt – das bedeutet, dass der Brustumfang durchschnittlich ist.
Der Kopfumfang des Kindes beträgt 48,5 cm, nach der Formel -50 cm. Für jedes fehlende Jahr wird 1 cm abgezogen (1 * 2 = 2 cm), 50-2 = 48 cm Der tatsächliche Kopfumfang sollte 48,5-48=0,5 cm betragen, was innerhalb der Grenzen eines Altersintervalls (1 cm) für ein bestimmtes Alter liegt – was bedeutet, dass der Kopfumfang durchschnittlich ist.
Abschluss: körperliche Entwicklung durchschnittlich, harmonisch, proportional.
Es gibt Formeln zur Berechnung der richtigen Indikatoren für das Körpergewicht von Kindern im Verhältnis zur Körpergröße.
Empirische Formeln zur Berechnung des richtigen Körpergewichts
(nach Höhe)
| Definiertes Zeichen | Berechnungsmethode |
| Körpergewicht entlang der Länge des Fötus in der 25. bis 42. Schwangerschaftswoche | Eine Frucht mit einer Körperlänge von 40 cm hat eine Masse von 1300 g. Für jeden fehlenden 1 cm Körperlänge verringert sich das Gewicht um 100 g. Für jeden weiteren 1 cm Körperlänge erhöht sich das Gewicht um 200 g. |
| Körpergewicht entlang der Körperlänge eines Kindes im ersten Lebensjahr | Bei einer Körperlänge von 66 cm beträgt die Masse 8200 g. Für jeden fehlenden 1 cm Körperlänge verringert sich die Masse um 300 g. Für jeden zusätzlichen 1 cm Körperlänge erhöht sich die Masse um 250 g. |
| Körpergewicht nach Länge eines Kindes über einem Jahr | Bei einer Körperlänge von 125 cm beträgt das Gewicht 25 kg. Für jeweils 7 cm, die bis 125 cm fehlen, werden 2 kg abgezogen, für jede weiteren 5 cm kommen 3 kg hinzu, in der Pubertät sind es 3,5 kg. |
Nach der Bestimmung des richtigen Körpergewichts für gegebenes Wachstum Es ist notwendig, den Prozentsatz des Körpergewichtsdefizits zu berechnen, anhand dessen der Grad der Unterernährung des Kindes bestimmt werden kann.
(empirische Methode)
IN praktische Arbeit Kinderärzte benötigen oft eine schnelle ungefähre Beurteilung anthropometrischer Indikatoren. Zu diesem Zweck wird die Methode der empirischen Formeln verwendet. Trotz der relativen Konventionalität und Ungenauigkeit der Bewertung hat die Methode aufgrund ihrer einfachen Handhabung noch nicht an Bedeutung verloren. Zu den Nachteilen zählen ein großer Fehler, der mit ausgeprägten Abweichungen der Indikatoren zunimmt, sowie die mangelnde Berücksichtigung des Geschlechts des Kindes. Die anthropometrischen Indikatoren des Kindes werden mit Altersdurchschnittswerten verglichen, die anhand der folgenden Richtformeln berechnet werden.
Empirische Formeln für Kinder ab 1 Jahr
Empirische Formeln zur Berechnung und Bewertung
Anthropometrische Indikatoren bei Kindern über 1 Jahr
(n – Alter in Jahren)
Größe über 1 Jahr, cm:
Die Körpergröße eines Kindes im Alter von 8 Jahren beträgt 130 cm.
Für jedes fehlende Jahr bis 8 subtrahieren Sie 7 cm, also 130-7×(8-n);
(Daher, bis zu 8 Jahre jährliche Steigerung Durchschnittswerte 7 cm).
Für jedes Jahr über 8 werden 5 cm hinzugefügt, also 130+5×(n-8);
(Daher, nach 8 Jahren jährlicher Anstieg Durchschnittswerte 5 cm)
Körpergewicht, kg:
von 1 Jahr bis 11 Jahren
Das Körpergewicht im Alter von 5 Jahren beträgt 19 kg.
Für jedes fehlende Jahr bis 5 werden 2 kg abgezogen, also 19-2×(5-n);
(Daher, bis zu 5 Jahre jährliche Steigerung liegt im Durchschnitt 2 kg)
Für jedes Jahr über 5 kommen 3 kg hinzu, also 19+3×(n-5);
(Daher, nach 5 Jahren jährlicher Anstieg Durchschnittswerte 3 kg).
von 12 bis 16 Jahren
Das Körpergewicht wird nach der Formel 5×n-20 (nach 11 Jahren) bestimmt jährliche Gewichtszunahme Körper ist im Durchschnitt 4-5 kg).
Kopfumfang, cm
Der Kopfumfang im Alter von 5 Jahren beträgt 50 cm.
Für jedes Jahr, in dem bis zu 5 fehlen, subtrahieren Sie 1 cm, also 50-1×(5-n);
(Daher, bis zu 5 Jahre jährliche Steigerung Durchschnittswerte 1 cm).
Für jedes Jahr über 5 werden 0,6 cm hinzugefügt, also 50 + 0,6 × (n-5);
(Daher, nach 5 Jahren jährlicher Anstieg Durchschnittswerte 0,6 cm).
Brustumfang, cm
Der Brustumfang im Alter von 10 Jahren beträgt 63 cm.
Für jedes fehlende Jahr bis 10 werden 1,5 cm abgezogen, also 63-1,5 × (10-n);
(Daher, bis zu 10 Jahre jährliche Steigerung Durchschnittswerte 1,5 cm).
Für jedes Jahr über 10 werden 3 cm hinzugefügt, also 63+3×(n-10);
(Daher, nach 10 Jahren jährlicher Anstieg Durchschnittswerte 3 cm).
Bewertung von Indikatoren
Jeder bei einem Kind gemessene Indikator wird mit dem anhand von Formeln berechneten Altersdurchschnitt verglichen. Als nächstes wird die Abweichung vom berechneten Wert ermittelt. Um es auszuwerten, verwenden Sie die Regel der Altersintervalle.
Es wird allgemein angenommen, dass die zulässige Abweichung beträgt innerhalb des 1. Altersintervalls(Größe der Zunahme (in cm) oder Zunahme (in kg) für 1 Jahr, für 6 Monate oder für 3 Monate, je nach Altersgruppenintervall). Solch Indikator zählt Durchschnitt. Wenn die Abweichung innerhalb liegt Von 1 bis 2 Altersintervallen wird der Indikator als „überdurchschnittlich“ oder „unterdurchschnittlich“ bewertet.
Wenn die Abweichung ist von 2 bis 3 Altersintervallen wird der Indikator als „hoch“ oder „niedrig“ bewertet, In dieser Gruppe kann es Indikatoren geben, die sowohl grenzwertig als auch pathologisch sind. Eine objektive Bewertung eines solchen Indikators mit der Methode empirischer Formeln ist daher nicht möglich. Zur Klärung sollten Sie andere Bewertungsmethoden (Perzentil oder Sigma) verwenden.
Wenn die Abweichung auftritt über 3 Altersintervalle hinaus gilt der Indikator als pathologisch und bedarf noch mehr einer Klärung der Beurteilung.
So werden bei der Bewertung anthropometrischer Indikatoren nach der Methode empirischer Formeln sowie bei der Zentilbewertung 7 Bewertungsabstufungen unterschieden (durchschnittlicher Indikator; über, unterdurchschnittlich; hoch, niedrig; pathologisch hoch, niedrig).
Erfassungsform und Auswertung der Ergebnisse anthropometrischer Messungen
nach empirischen Formeln
Basierend auf den Ergebnissen der Bewertung anthropometrischer Indikatoren wird es formuliert abschließendes Fazit. Die Grundlage der abschließenden Beurteilung wird bestimmt durch Höhe(durchschnittlich, über, unter dem Durchschnitt usw.). Als nächstes wird es bestimmt Harmonie körperliche Entwicklung (Entsprechung zwischen Gewicht und Größe). Liegen Größe und Gewicht in der gleichen oder benachbarten Bewertungskategorie, deutet dies auf eine harmonische Entwicklung hin; wenn in verschiedenen - über Disharmonie. Eventuell auftretende Abweichungen im Kopf- und Brustumfang werden notiert.
Es ist zu beachten, dass bei eventuellen Wachstumsstörungen (klein, groß) eine ungefähre Berechnung des erforderlichen Körpergewichts, Brustumfangs (abhängige Zeichen) in einem der Körperlänge entsprechenden Alter durchgeführt wird. Darüber hinaus wird das Gewicht nach empirischen Formeln nach Alter und nicht nach Körpergröße berechnet. Daher kann die endgültige Schlussfolgerung über die harmonische Entwicklung erst danach gezogen werden Gewichtsschätzungen basierend auf der Körpergröße.
Basierend auf den Ergebnissen der integralen Beurteilung werden 3 Beurteilungsgruppen unterschieden, die die medizinische Taktik bestimmen.
1. Hauptgruppe – Variante der Normen(Abweichung der Indikatoren vom Durchschnittsalter innerhalb von 1 oder 2 Altersintervallen).
2. Grenze Gruppe (die Abweichung liegt im Bereich von 2 bis 3 Altersintervallen). Die Beurteilung bedarf der Klärung durch andere Methoden.
3. Pathologisch(Abweichung der Indikatoren überschreitet 3 Altersintervalle). Die Beurteilung erfordert eine Klärung durch andere Methoden, wonach eine Entscheidung über die medizinische Taktik getroffen wird.
Beispiele:
1. Altersgruppe 10 Jahre.
Abschluss: Die körperliche Entwicklung ist durchschnittlich, weil durchschnittliche Größe; harmonisch, weil Größe und Gewicht liegen in benachbarten Bewertungskategorien. Die Bewertungsgruppe ist die wichtigste, eine Variante der Norm.
Vertikalstrahl. Zur Berechnung des Vertikalstrahls werden die empirischen Formeln von Luger und Freeman verwendet, erhalten in Ende des 19. Jahrhunderts V. beim Studium von Fontänen- und Feuerstrahlen.
Betrachten wir einen Flüssigkeitsstrahl, der aus einer Düse mit Druck senkrecht nach oben fliegt und in eine Höhe steigt (Abb. 6.5). Der durch den Luftwiderstand verursachte Höhenverlust wird mit und der Wert des kompakten Teils des Strahls mit angegeben.
 |
Reis. 6.5. Vertikalstrahl
Die Höhe des vertikalen kontinuierlichen Strahls wird durch die von Luger vorgeschlagene Formel bestimmt, die ähnlich ist theoretische Formel (6.7):
Der Koeffizient j kann durch die empirische Formel bestimmt werden
, (6.11)
Wo D- Durchmesser des Auslassabschnitts der Düse, mm.
Der Wert des Koeffizienten j für verschiedene Durchmesser Düsen sind in der Tabelle angegeben. 6.1.
Tabelle 6.1
| D, mm | J | D, mm | J |
| 0,0228 | 0,0039 | ||
| 0,0165 | 0,0028 | ||
| 0,0124 | 0,0018 | ||
| 0,0097 | 0,0014 | ||
| 0,0077 | 0,00074 | ||
| 0,0061 | 0,00049 | ||
| 0,0050 | 0,00032 |
Freeman zur Berechnung der Höhe vertikaler Strahlen bei Drücken von 7 bis
70 m vorgeschlagene Formel
. (6.12)
Für praktische Berechnungen können die Formeln von Luger und Freeman als äquivalent angesehen werden.
Bei der Analyse der Formeln (6.10) und (6.12) lässt sich feststellen, dass eine Vergrößerung der Länge des Vertikalstrahls mit einer Vergrößerung des Düsendurchmessers und -drucks einhergeht. Allerdings wächst die Strahlhöhe für jede einzelne Düse nicht unbegrenzt, sondern erreicht ihren Maximalwert, wonach sich ihre Höhe nicht mehr ändert, egal wie stark der Druck steigt.
Aus der Luger-Formel ermitteln wir den Grenzwert S c, das bei unbegrenzter Vergrößerung erhalten wird H, wird gleich sein:
.
Da der Wert von j nur vom Durchmesser abhängt (6.11), folgt daraus, dass bei hohen Drücken eine Vergrößerung der Strahlhöhe nur mit einer Vergrößerung des Düsendurchmessers möglich ist. Der Einsatz von Löschmonitoren mit Düsen mit großem Durchmesser bei der Brandbekämpfung erklärt sich nicht nur aus der Notwendigkeit einer größeren Wasserversorgung, sondern auch aus der Möglichkeit, Wasser bei Normaldruck über große Entfernungen zuzuführen.
Lassen Sie uns nun die Freeman-Formel untersuchen. Wenn wir die erste Ableitung mit Null gleichsetzen, erhalten wir den Wert H, bei dem die maximale Strahlhöhe beobachtet wird:
Die Druckwerte, bei denen der Strahl bei einem bestimmten Düsendurchmesser nicht ansteigt, sind in der Tabelle angegeben. 6.2.
Tabelle 6.2
| D, mm | H, M | D, mm | H, M | D, mm | H, M |
Gleichung (6.10) auflösen nach H erhalten wir eine Formel zur Bestimmung des Drucks in Abhängigkeit von der erforderlichen Strahlhöhe:
Die Größe des kompakten Teils des Strahls wird als Teil des gesamten vertikalen Strahls bestimmt:
Der Wert des Koeffizienten a kann mit Lobatschews empirischer Formel berechnet werden:
. (6.15)
Die Werte der Koeffizienten α sind in der Tabelle angegeben. 6.3.
Tabelle 6.3
| S Zu , M | ||||||||||||
| A | 1,19 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 1,24 | 1,27 | 1,32 | 1,38 | 1,45 | 1,55 | 1,67 | 1,84 |
| S V , M | 9,5 | 14,5 | 17,2 | 23,0 | 26,5 | 30,5 | 47,0 |
Schrägstrahl. Wenn bei gleichem Druck an der Düse der Neigungswinkel des Zylinders allmählich geändert wird, beschreibt das Ende des kompakten Teils des Strahls die Flugbahn ABC, was heißt Hüllkurve eines Kompaktstrahls und die am weitesten entfernten Tropfen des Strahls – eine sogenannte Flugbahn Hüllkurve eines fragmentierten Jets(Abb. 6.6). Es werden jeweils die Geradenabstände von der Düse zu den Randkurven genannt Aktionsradius eines Kompaktstrahls Und Aktionsradius des fragmentierten Strahls
Reis. 6.6. Schrägdüsen
Die Berechnung von Schrägstrahlen erfolgt wertebezogen und für Vertikalstrahlen.
Hüllkurve eines Kompaktjets ABC unterscheidet sich kaum von dem durch einen Radius beschriebenen Kreisbogen, der für handgeführte Fässer mit einem Düsendurchmesser von nicht mehr als 25 mm gleichgesetzt werden kann, d.h.
Für Düsen mit großem Durchmesser, zum Beispiel für Feuerlöschmonitore, die Leitung ABC entlang der horizontalen Achse länger. Die Mindestlänge von Kompaktdüsen, Handfässern mit Düsen von 13, 16, 19, 22 und 25 mm erfordert die Erzeugung eines Drucks vor der Düse von 30 bis 50 m.
Der Abstand von der Düse zur Hüllkurve des fragmentierten Strahls (siehe Abb. 6.3) nimmt mit abnehmendem Neigungswinkel zum Horizont zu. Der Aktionsradius des fragmentierten Strahls wird durch die Formel bestimmt
