- •Лабораторная работа № 1. Исследование параметров микроклимата
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 2. Исследование средств звукоизоляции
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 3. Исследование вентиляционных систем
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Шумовые характеристики вентиляторов
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 4. Исследование и расчет естественного освещения
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Расчет бокового одностороннего естественного освещения в производственном помещении
- •Графический метод расчета естественного освещения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 5. Исследование и расчет искусственного освещения
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Источники искусственного освещения
- •Нормирование искусственного освещения
- •Методика выполнения работы
- •Характеристики источников искусственного освещения
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 6. Исследование средств защиты от инфракрасного излучения
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 7. Исследование вибрации
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 8. Анализ электробезопасности
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Однополюсное прикосновение к трехфазной сети с большой емкостью
- •Выбор режима нейтрали
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Лабораторная работа № 9. Исследование средств защиты от СВЧ излучения
- •Оборудование и приборы
- •Теоретические сведения
- •Методика выполнения работы
- •Требования к отчету
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Уравнение Бернулли записывается в виде
r×v12 / 2 + r×g×h1 + P1 = r×v22 / 2 + r×g×h2 + P2,
или
r×v2 / 2 + r×g×h + P = const
для любых сечений потока, где v1, v2 - скорость потока жидкости или газа при входе в трубу и выходе из нее; ρ - плотность газа или жидкости; P1, P2 - давление газа или жидкости при входе в трубу и выходе из нее; g - ускорение свободного падения; h1, h2 - расстояние между центром сечения трубы и некоторым уровнем, принятым за нулевой (рис.2).
P2 |
v2 |
|
|
P1 v1 |
h 2 |
|
|
h1 |
|
Рис.2. Расчетная схема воздуховода
В уравнении Бернулли слагаемое r×v2 / 2 = Pдин определяет динамическое давление, а rgh + P = Pст - статическое давление. Для горизонтальной линии потока, если h1 = h2, уравнение Бернулли принимает вид
r×v12 / 2 + P1 = r×v22 / 2 + P2.
Следовательно, статическое давление оказывается меньше там, где скорость течения жидкости или газа больше (т.е. где меньше сечение трубопровода), и наоборот.
Полное или общее давление Pп - алгебраическая сумма статического и динамического давлений Pп = Pдин + Pст.
В нагнетающих воздуховодах, расположенных в системе после вентилятора, давление выше атмосферного. Однако практика измерений показывает, что в реальных воздуховодах скорость движения газа всегда неравномерна вследствие действия сил трения. В некоторых точках поперечного сечения воздуховода наблюдаются нулевые или даже отрицательные значения динамического давления, что указывает на наличие обратных потоков воздуха вследствие образования вихрей и характеризует воздуховод как гидравлически шероховатый. Поэтому при измерении динамического давления производится несколько замеров в сечении воздуховода с последующим усреднением результатов.
Шумовые характеристики вентиляторов
Вентиляционное оборудование является одним из источников шума. Шум - это совокупность звуков различной частоты. Шум неблагоприятно действует на человека, снижая его работоспособность. Основными физическими характеристиками шума являются его частота, интенсивность и звуковое давление.
На практике пользуются логарифмическими уровнями интенсивности звука и звукового давления, измеряемыми в децибелах. Уровни интенсивности звука Li и звукового давления Lp определяются следующими соотношениями:
Li = 10lg(I / I0), дБ; Lp = 20lg(P / P0), дБ,
где I и P - фактические значения интенсивности звука и звукового давления; I0 = 10–12 Вт/м2 и P0 = 2×10–5 Па - пороговые их значения на пределе слышимости.
Характеристики и предельные уровни шума на рабочих местах устанавливает ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Допустимые уровни шума на рабочих местах ограничиваются в октав-
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
ных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. В планшете 2 приведены допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровни звука на некоторых рабочих местах предприятий для широкополосного шума. Кроме того, известен метод нормирования шума, основанный на измерении шума по стандартной шкале А шумомера. Эта шкала имитирует частотную чувствительность человеческого уха. Уровень шума, измеренный по шкале А шумомера, обозначается в дБА. Постоянные шумы предпочтительно характеризовать по предельному спектру шума, а непостоянные - только в дБА.
Методика выполнения работы
1.Определить по соотношению (1) теоретическую величину воздухообмена для
удаления избыточного тепла Qизб из помещения, в котором работают 5 мужчин и 8 женщин, для чего по соотношению (2) рассчитать количество тепла Qр, поступающего
впомещение через остекленную поверхность окна за счет солнечной радиации, а также
учесть тепловыделение людей Qл, занятых работой средней тяжести: Qизб = Qр + Qл. Для расчета использовать данные табл.1, 2 планшета 1.
2.Определить динамическое давление в сечениях воздуховода 1 и 2 (см. рис.1), для
чего:
а) соединить концы пневмометрической трубки с микроманометром; б) снять показания микроманометра до эксперимента, т.е. нулевой отсчет статическо-
го давления P0;
в) ввести пневмометрическую трубку в воздуховод, повернув ее отверстие навстречу потоку воздуха и держа ее горизонтально;
г) измерить давление в нескольких (трех - пяти) точках каждого сечения (см. рис.1), произвести усреднение по формуле
|
æ |
|
|
+ |
|
+ ...+ |
|
ö2 |
|
|
|
P |
P |
P |
, |
||||||
Pдин = |
ç |
|
дин1 |
|
дин2 |
|
динn ÷ |
|||
ç |
|
|
|
n |
|
|
|
÷ |
||
|
è |
|
|
|
|
|
|
ø |
|
где Pдин1, Pдин2,…, Pдинn - динамическое давление, замеренное в точках 1, 2, 3; n - количество измерений в одном сечении воздуховода.
3.Вычислить скорость движения воздуха, используя уравнение Бернулли. Если плотность воздуха при стандартных условиях равна ρ = 1,29 кг/м3, то скорость потока можно определить по формуле
v= 1,25 Pдин , м/с.
4.Вычислить по соотношению (3) количество воздуха, прошедшего через вентиляционную установку, для чего измерить линейные размеры воздуховода в сечениях 1 и 2 и рассчитать их площадь в квадратных метрах.
5.Результаты измерений и вычислений занести в форму таблицы.
Форма таблицы
Результаты экспериментов
Сечение |
F, |
P1, |
P2, |
P3, |
vср, |
L, |
Lтеор, |
|
м2 |
Па |
Па |
Па |
м/с |
м3/ч |
м3/ч |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
6. Сравнить данные теоретического расчета с данными расчетов, полученных на основе экспериментальных результатов.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
7.Измерить уровень звукового давления на рабочем месте до и после включения вентиляционной установки (при измерениях необходимо держать шумомер в руке на высоте не менее 1,5 м от пола и на расстоянии 1 м от источника звука и стен).
8.Сделать вывод, обеспечивает ли данная вентиляционная установка необходимый воздухообмен и допустимые шумовые характеристики или подлежит модернизации.
9.Выбрать вентилятор, обеспечивающий заданную производительность и допустимый уровень шума (см. планшеты 2, 3, 4).
10.Оформить отчет.
Требования к отчету
Отчет должен содержать:
1)название и цель работы;
2)краткие теоретические сведения;
3)результаты измерений в форме таблицы;
4)вывод на основе измерений о соответствии или несоответствии данной вентиляционной установки параметрам воздухообмена и шумовым характеристикам.
Контрольные вопросы
1.Что такое вентиляция и для чего она служит?
2.Основные типы вентиляции.
3.Основные требования к вентиляции.
4.Как и по каким параметрам можно рассчитать количество воздуха, необходимого для удаления различных вредностей из помещения?
5.Способы распространения тепла в помещении.
6.Как определить объем подаваемого или удаляемого вентиляцией воздуха?
7.Фундаментальные законы, лежащие в основе описания движения воздуха или жид-
кости.
8.Почему в воздуховоде с малой площадью поперечного сечения скорость движения воздушной массы больше, а статическое давление меньше, и наоборот?
9.Почему в воздуховоде возможно возникновение вихревого движения?
10.Шум и его нормирование.
Литература
1.Каракеян В.И. Безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие. - М.: МИЭТ, 1999. -
140 с.
2.Экология и безопасность жизнедеятельности: Уч. пособие для вузов / Под ред. Л.А.
Муравья. - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 448 с.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
Лабораторная работа № 4. Исследование и расчет естественного освещения
Цель работы: измерение и расчет естественного освещения в помещении лаборатории и определение его качества.
Продолжительность работы - 2 часа.
Оборудование и приборы
1.Люксметр Ю116.
2.Лабораторные планшеты.
Теоретические сведения
Освещение является одним из важнейших производственных условий работы. Через зрительный аппарат человек получает порядка 90% информации. От освещения зависит утомляемость работающего, производительность и качество труда. Достаточное освещение улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на суточный ритм физиологических функций организма человека.
Для характеристики зрительных условий работы используются различные светотехнические показатели.
Световой поток F - это мощность лучистой энергии, оцениваемая по световому ощущению. Единицей светового потока принимается люмен (лм).
Сила света I характеризует плотность светового потока, т.е. отношение светового потока к телесному углу. Единицей силы света является кандела (кд).
Освещенность Е - это поверхностная плотность светового потока, измеряется в люксах (лк).
Яркость поверхности B в данном направлении - отношение силы света, отраженного от поверхности, к проекции ее на плоскость,перпендикулярную отраженному лучу. Единицей яркости является кандела на квадратный метр (кд/м2).
Коэффициент отражения ρ - это способность поверхности отражать световой по-
ток:
ρ = Fотр/Fпад,
где Fотр - световой поток, отраженный от поверхности; Fпад - световой поток, падающий на поверхность.
Фон - поверхность, к которой прилегает объект различения. В зависимости от величины коэффициента отражения различают фон светлый (ρ > 0,4), средний (ρ = 0,2 - 0,4),
темный (ρ < 0,2).
Контраст объекта с фоном K определяется отношением разности яркостей фона Bф и объекта Bо к яркости фона:
K = (Bф – Bо) / Bф.
Наиболее важную роль в трудовом процессе играют такие функции зрения, как контрастная чувствительность, острота зрения, быстрота различения деталей, устойчивость ясного видения и цветовая чувствительность.
Контрастную чувствительность характеризует видимость объекта V - способ-
ность глаза воспринимать объект наблюдения:
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
V = K / Kпор,
где K - контраст объекта и фона; Kпор - пороговый контраст, т.е. наименьший контраст, различимый глазом.
Наличие в поле зрения больших яркостей вызывает ослепленность и может привести к повреждению сетчатой оболочки глаз.
Ослепленность Р - попадание в поле зрения ярких источников. Показатель ослепленности:
P = (V1 – V2) / V2,
где V1, V2 - видимость объекта наблюдения соответственно при экранировке и наличии блескости.
Под остротой зрения понимается максимальная способность глаза различать отдельные объекты. При увеличении освещенности до определенного уровня растет острота зрения. В прямой зависимости от уровня освещенности находится скорость зрительного восприятия, а также устойчивость ясного видения, под которой понимается способность глаза удерживать отчетливое изображение рассматриваемой детали. Наилучшие условия цветоощущения создаются при естественном освещении.
Естественное освещение - освещение помещений прямым или отраженным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Естественное освещение используется для общего освещения производственных и подсобных помещений, создается лучистой энергией солнца и на организм человека действует наиболее благоприятно. Такой вид освещения характеризуется тем, что создаваемая освещенность в помещении изменяется в чрезвычайно широких пределах в зависимости от времени дня, года, метеорологических факторов, поэтому характеризовать его абсолютным значением освещенности на рабочем месте не представляется возможным. В качестве нормируемой величины взята относительная величина e - коэффициент естественной освещенности (КЕО), который представляет собой выраженное в процентах отношение освещенности в данной точке внутри помещения Eв к одновременной наружной горизонтальной освещенности Eн, создаваемой рассеянным светом всего небосвода:
e = (Eв / Eн)×100%. |
(1) |
Различают следующие виды естественного освещения помещений:
·боковое одностороннее - световые проемы расположены в одной наружной стене помещения;
·боковое - световые проемы расположены в двух противоположных наружных стенах помещения;
·верхнее - фонари и световые проемы расположены в покрытии, а также световые проемы в стенах перепада высот здания;
·комбинированное - световые проемы предусмотрены для бокового и верхнего освещения.
С целью создания наиболее благоприятных условий труда установлены нормы естественной освещенности. В тех случаях, когда естественная освещенность недостаточна, рабочие поверхности должны дополнительно освещаться искусственным светом. Смешанное освещение допускается при условии дополнительного освещения только рабочих поверхностей при общем естественном освещении.
Строительными нормами и правилами (СНиП 23-05-95) установлены коэффициенты естественной освещенности производственных помещений в зависимости от характера работы по степени ее точности.
Для поддержания необходимой освещенности помещений нормами предусмотрена обязательная очистка окон и световых фонарей. Кроме того, следует систематически очищать стены, оборудование и окрашивать их в светлые цвета.
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com