По определению скорости движения воздуха в помещениях с помощью кататермометра

Кататермометр позволяет определять очень слабое движение воздуха в пределах от 0,1 до 1,5 м/с. Прибор представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром. Шкала цилиндрического кататермометра градуирована в пределах от 35 до 38^○С, шарового - от 33 до 40^○С (рис. 7.3.).

Рис. 7.3. Кататермометр

(а - цилиндрический (Хилла); б - шаровой)

Принцип работы кататермометра заключается в том, что предварительно нагретый, он теряет тепло не только под действием температуры воздуха и радиационной температуры, но и под действием движения воздуха, пропорционально его скорости.

Кататермометр предназначен для определения охлаждающей способности воздуха, на основании которой и рассчитывается скорость движения воздуха. Зная эту величину охлаждение кататермометра и температуру окружающего воздуха, по эмпирическим формулам и по таблицам можно определить скорость движения воздуха.

Ход работы:шаровой кататермометр погружают в сосуд с горячей водой при температуре последней 65-70°С до тех пор, пока окрашенный спирт не заполнит на 1/2-1/3 объем верхнего резервуара. После этого кататермометр насухо вытирают и подвешивают на штатив в центре помещения (или в другом месте, где необходимо определить скорость движения воздуха). При определении в открытой атмосфере кататермометр защищают от влияния лучевой энергии Солнца. Дальше с помощью секундомера определяют время в секундах, за который столбик опустился от Т₁ до Т₂. Интервалы охлаждения кататермометра можно брать от 40°С до 33°С, т.е. такой интервал, чтобы результат от деления суммы соответствовала 36,5°С.

Величину охлаждения цилиндрического кататермометра и шарового с интервалом 38-35^○С находят по формуле:

;

где: Н – охлаждающая способность воздуха в ;

F – фактор кататермометра – постоянная величина, нанесенная на тыльной стороне шкалы, которая показывает количество тепла, теряемого с 1см² поверхности прибора за время его охлаждения с 38°С до 35°С и равна более 600 (у шарового кататермометра старых выпусков – при охлаждении на 1°С и находится в пределах 200 – 250 );

а – продолжительность охлаждения кататермометра с 38°С до 35°С, в секундах.

При использовании шарового кататермометра старого выпуска (у которого фактор градуирован на 1°С » 200 – 250 мкал/см²) величину охлаждения находят по формуле:

Н =,

где: Т₁-Т₂ – разность температур выбранного интервала в градусах Цельсия;

а - время охлаждения прибора, в секундах.

Для определения скоростей движения воздуха меньше 1 м/с применяют формулу:

,

а для определения скоростей больше 1 м/с - формулу:

,

где: V - скорость движения воздуха (м/с);

H - охлаждающая способность воздуха ;

Q - разность между средней температурой кататермометра 36,5°С и температурой окружающей среды;

0,20 и 0,40 - эмпирические коэффициенты;

0,13 и 0,47 - эмпирические коэффициенты.

Скорость движения воздуха при работе с кататермометром может быть определена не только путем расчета по формулам но и с помощью таблиц для шарового кататермометра (табл. 2), после предварительного расчета , таблица 3.

Таблица 2

Таблица для определения скорости движения воздуха по шаровому кататермометру

Таблица 3