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ドキュメント

Propriétés physiques des gaz.

Gaz

Air

Azote

Oxygène

Hélium

Argon

Symbole k

1,406

1,404

1,416

1,630

1,668

µµµµ

28,96

28,01

32,00

4,00

39,95

Constante des gaz parfaits R : 8,314 Joule

/ mole °K

Avec :

K = Constante adiabatique du gaz.

= Masse molaire.

ρ n

= Masse volumique normale à la pression de 1 bar et à la Température de 20°C en Kg/m

= Conductibilité thermique en Watt / m °K.

Calcul détaillé de la FiO2 en mode actif

La fraction d’oxygène dans la boucle du recycleur dépend du plongeur et des caractéristiques de la machine : notamment du volume de la boucle, de la quantité de gaz frais injecté, de la fraction d’oxygène dans le gaz source.

Les lois de la mécanique des fluides nous permet d’écrire l’équation différentielle de la variation de la fraction d’oxygène dans le circuit par rapport au temps.

) d FiO2 = (Qs FsO2 – VO2(t) – (Qs – VO2) FiO2(t)

dt V avec :

FIO2 Fraction d’oxygène dans la boucle.

Qs Débit de la buse sonique (lt / min)

FsO2 Fraction d’O2 de la bouteille .

VO2 Consommation métabolique (lt / min)

Volume total de la boucle de recyclage.

Après résolution de cette équation

, analyse des conditions initiales et en posant qu’à l’instant t=0 la fraction d’oxygène dans la boucle est de FiO2s, qui correspond généralement à la fraction d’oxygène de la source il vient que :

ρρρρ

FiO2(t) = Qs FsO2 – VO2 + ( FiO2s – Qs FsO2

– VO2 ) e

- (1/

) t

1,2047

1,1631

1,3297

0,1759

1,7837

θθθθ

0,026

0,0263

0,1567

---------------------

Terme constant

En posant :

τ

= V / (Qs – VO2)

est la constante de temps de la machine.

Le Dolphin ayant un volume global (V) de l’ordre de

12 litres, en analysant une configuration classique de la machine soit un Nx40 comme source, la buse sonique de 11 litres/minutes et une consommation métabolique de 1,5 litres/minute on constate en examinant le graphique:

• Que la formule simplifiée du chapitre 4 est amplement suffisante.

•

Que cette formule ajoute un facteur sécurité en calculant uneFi02 inférieure à la réalité en début de plongée. Le risque hypoxique réel est moins

élevé que le risque calculé ! .

•

Que le terme variable devient très vite négligeable !

1 Joule = 1 Newton x 1 mètre = Nm

La résolution de cette équation se fait au moyen des transformées de Laplace