სასუნთქი გზების წინააღმდეგობა. ფილტვების წინააღმდეგობა. ჰაერის ნაკადი. ლამინარული ნაკადი. ტურბულენტური ნაკადი. საოპერაციო ოთახის განათების ეფექტი ლამინარული ჰაერის ნაკადზე საოპერაციო ოთახში ტურბულენტური და ლამინარული ჰაერის ნაკადზე

მაღალი კლასის სუფთა ოთახებში დაბინძურების შესამცირებლად გამოიყენება სპეციალური ვენტილაციის სისტემები, რომლებშიც ჰაერის ნაკადი მოძრაობს ზემოდან ქვევით ტურბულენტობის გარეშე, ე.ი. ლამინარული. ლამინირებული ჰაერის ნაკადით, ადამიანებისა და აღჭურვილობის ჭუჭყის ნაწილაკები არ არის მიმოფანტული მთელ ოთახში, მაგრამ გროვდება იატაკის მახლობლად.

ჰაერის ნაკადის ნიმუში "ტურბულენტური სუფთა ოთახისთვის"	ჰაერის ნაკადის ნიმუში "Laminar Flow Cleanroom"

კონსტრუქციები

ზოგადად, სუფთა ოთახები მოიცავს შემდეგ ძირითად ელემენტებს:

კედლის კონსტრუქციების შემოღობვა (ჩარჩო, ბრმა და მოჭიქული კედლის პანელები, კარები, ფანჯრები);

დალუქული პანელი და კასეტის ჭერი ჩაშენებული რასტრული ნათურებით;

ანტისტატიკური იატაკები;

სუფთა ზონის იატაკის საფარი Clean-Zone მოწოდებულია სტანდარტული რულონებით, პროფესიონალურად დასაყენებლად, როგორც კედელ-კედელზე დაფარვის იატაკი, რაც ქმნის მუდმივ და გარდაუვალ ხაფანგს ჭუჭყისთვის.

ჰაერის მომზადების სისტემა (მომარაგების, გამონაბოლქვი და რეცირკულაციის სავენტილაციო დანადგარები, ჰაერის მიმღები მოწყობილობები, ჰაერის დისტრიბუტორები საბოლოო ფილტრებით, ჰაერის კონტროლის მოწყობილობები, სენსორული აღჭურვილობა და ავტომატიზაციის ელემენტები და ა.შ.);

სუფთა ოთახების საინჟინრო სისტემების კონტროლის სისტემა;

საჰაერო საკეტები;

სატრანსფერო ფანჯრები;

Cleanroom Talk-Throughs

ფილტრის და ვენტილატორის მოდულები სუფთა ოთახებში სუფთა ზონების შესაქმნელად.

ელექტრონიკის ინდუსტრიაარის სუფთა ოთახების ერთ-ერთი უდიდესი მომხმარებელი მსოფლიოში. ამ ინდუსტრიაში სისუფთავის დონის მოთხოვნები ყველაზე მკაცრია. ამ მოთხოვნების მუდმივი ზრდის ტენდენციამ განაპირობა ხარისხობრივად ახალი მიდგომები სუფთა გარემოს შესაქმნელად. ამ მიდგომების არსი არის საიზოლაციო ტექნოლოგიების შექმნა, ე.ი. სუფთა ჰაერის გარკვეული მოცულობის გარემოდან ფიზიკური გამოყოფისას. ეს განცალკევება, ჩვეულებრივ, ჰერმეტულად დალუქული, აღმოფხვრა დაბინძურების ერთ-ერთი ყველაზე ინტენსიური წყაროს - ადამიანების გავლენა. საიზოლაციო ტექნოლოგიების გამოყენება გულისხმობს ავტომატიზაციისა და რობოტიზაციის ფართო დანერგვას. მიკროელექტრონიკაში სუფთა ოთახების გამოყენებას აქვს საკუთარი მახასიათებლები: წინა პლანზე მოდის აეროზოლური ნაწილაკების ჰაერის გარემოს სისუფთავის მოთხოვნები. გაზრდილი მოთხოვნებია ასევე სუფთა ოთახის დამიწების სისტემაზე, განსაკუთრებით სტატიკური ელექტროენერგიის არარსებობის კუთხით. მიკროელექტრონიკა მოითხოვს სისუფთავის უმაღლესი კლასის სუფთა ოთახების შექმნას პერფორირებული აწეული იატაკის დამონტაჟებით ჰაერის ნაკადის ხაზების გასაუმჯობესებლად, ე.ი. დინების ცალმხრივობის გაზრდა.

სუფთა საწარმოო ობიექტებმა უნდა უზრუნველყონ წარმოების მაქსიმალური სისუფთავის პირობები; უზრუნველყოს შიდა მოცულობის იზოლაცია; სუფთა ოთახებში შესასვლელი სპეციალური ვესტიბულის (კარიბჭის) მეშვეობით.

სუფთა ოთახში წნევა ატმოსფერულ წნევაზე მეტი უნდა იყოს, რაც ხელს უწყობს მტვრის გამოდევნას. საჰაერო საკეტში, პერსონალის ტანსაცმელი იფეთქება მტვრის ნაწილაკების მოსაშორებლად.

სუფთა ოთახებში იქმნება ლამინარული ჰაერის ნაკადები, ხოლო ტურბულენტური ნაკადები, რომლებიც წარმოიქმნება აღჭურვილობის მბრუნავი და მოძრავი ნაწილებით, მიუღებელია. აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ არ იყოს გაცხელებული ნივთები, რომლებიც ხელს უწყობენ კონვექციური დენების წარმოქმნას.

როგორც წესი, გამოიყენება გისოსიანი იატაკი და ჭერი.

სუფთა ოთახები შეიცავს მინიმალურ აღჭურვილობას

ვინაიდან სუფთა ოთახების წარმოება ძალიან ძვირია, გამოიყენება ადგილობრივი მტვრის მოსაშორებელი ზონები.

სუფთა ოთახის კომპლექსების შექმნისას ხარჯების შემცირების ერთ-ერთი ეფექტური გზაასუფთა ოთახის ზონირება ადგილობრივ ადგილებში, რომლებიც შეიძლება განსხვავდებოდეს ერთმანეთისგან როგორც ჰაერის სისუფთავის კლასით, ასევე ფუნქციური დანიშნულებით (მხოლოდ პროდუქტის დაცვა, ან როგორც პროდუქტის, ასევე გარემოს დაცვა).

ამრიგად, სუფთა ოთახის შიგნით დაბალი სისუფთავის კლასით, სუფთა ზონები უფრო მაღალი სისუფთავის კლასით, ვიდრე ოთახი, სადაც ისინი მდებარეობს, შეიძლება შეიქმნას ტექნოლოგიური პროცესის კრიტიკულ ზონებზე ზემოთ.

სუფთა ზონების მთავარი მიზანი:

ჰაერის განსაზღვრული პარამეტრების შენარჩუნება ადგილობრივ სამუშაო სივრცეში;

პროდუქტის დაცვა გარემოს გავლენისგან.

GOST R ISO 14644-1-2000-ში მოცემული განმარტების მიხედვით, სუფთა ზონა არისგანსაზღვრული სივრცე, რომელშიც ჰაერის ნაწილაკების კონცენტრაცია კონტროლდება, აგებულია და ფუნქციონირებს, რათა მინიმუმამდე დაიყვანოს ნაწილაკების შეღწევა, გათავისუფლება და შეკავება ზონაში, და საჭიროების შემთხვევაში სხვა პარამეტრების, როგორიცაა ტემპერატურა, ტენიანობა და წნევა კონტროლირებადი.

სუფთა ზონების აშენება შესაძლებელია სტრუქტურულადროგორც მთლიანი სუფთა ოთახის ვენტილაციის სისტემის ნაწილი, ან როგორც დამოუკიდებელი პროდუქტი.

პირველი მეთოდი გამოიყენება, როდესაც სუფთა ზონების მდებარეობა დადგენილია სუფთა ოთახის შექმნის დიზაინის ეტაპზე და არ ექვემდებარება ცვლილებას მისი ექსპლუატაციის მთელი პერიოდის განმავლობაში, აგრეთვე, როდესაც საჭიროა ჰაერის მიწოდება. სუფთა ზონის სამუშაო სივრცე.

მეორე მეთოდი გულისხმობს სუფთა ზონების ადგილმდებარეობის შეცვლის შესაძლებლობას, რაც უფრო დიდ შესაძლებლობებს იძლევა ტექნოლოგიური პროცესის შეცვლისა და აღჭურვილობის განახლებისთვის. ამ შემთხვევაში, სუფთა ზონები, რომლებიც შექმნილია როგორც დამოუკიდებელი პროდუქტები, შეიძლება დაერთოს სუფთა ოთახის ენერგეტიკულ სტრუქტურებს, ან იყოს მობილური ავტონომიური პროდუქტები, რომლებიც შეიძლება გადავიდეს სუფთა ოთახში.

ყველაზე ხშირად, სუფთა წარმოების პირობები გამოიყენება მინიმალური პერსონალით, ნახევრად ავტომატური მანქანების გამოყენებით. ხშირად გამოიყენება ადგილობრივი დანადგარები. ახლახან დაიწყო კლასტერული ინსტალაციების გამოყენება.

სპეციფიკაციები:

1 საბოლოო წნევა სუფთა, ცარიელ და გაზირებულ პალატაში, Pa 1.33x10-3

2 წნევის აღდგენის დრო 1.33x10-3 Pa, წთ 30

3 სამუშაო კამერის ზომები, მმ დიამეტრი სიმაღლე 900 1000

4 პლაზმური ამაჩქარებლების რაოდენობა ლითონის კათოდებით (SPU-M) პლაზმური ნაკადის გამოყოფით, ც.

5 იმპულსური პლაზმური ამაჩქარებლების რაოდენობა გრაფიტის კათოდებით (IPU-S) პლაზმური ნაკადის გამოყოფით, ც.

6 გაფართოებული იონური წყაროების რაოდენობა გაწმენდისა და დახმარებისთვის (RIF ტიპი), ც. 1

7 სუბსტრატების გათბობა, 0С 250

8 ტექნოლოგიური აღჭურვილობა: ერთ პლანეტარული ნაკრები, ც. ორმაგი პლანეტარული, ცალი 1 1

9 პროცესის გაზის ინექციის სისტემა

10 პროცესის კონტროლისა და მართვის სისტემა

11 მაღალი ვაკუუმური ტუმბო: ორი დიფუზიური ტუმბო, რომელიც მუშაობს პარალელურად NVDM-400, თითოეული 7000 ლ/წმ სიმძლავრით.

12 წინამორბედი ტუმბო: AVR-150 წინამორბედი განყოფილება 150 ლ/წმ სიმძლავრით

13 ვაკუუმური ინსტალაციის მიერ მოხმარებული მაქსიმალური ელექტროენერგია, კვტ, არაუმეტეს 50

14 ფართობი უკავია ვაკუუმ ინსტალაციას, m2 25

ვენტილაციის მეთოდიდან გამომდინარე, ოთახს ჩვეულებრივ უწოდებენ:

ა) ტურბულენტურად ვენტილირებადი ან ოთახებითცალმხრივი ჰაერის ნაკადი;

ბ) ოთახები ლამინირებული, ან ცალმხრივი ჰაერის ნაკადით.

Შენიშვნა. პროფესიულ ლექსიკაში დომინირებს ტერმინები

"ტურბულენტური ჰაერის ნაკადი“, „ლამინარული ჰაერის ნაკადი“.

მართვის რეჟიმები ჰაერი ვარ

არსებობს მართვის ორი რეჟიმიჰაერი: ლამინარული? და ტურბულენტური?. ლამინარი? რეჟიმი ხასიათდება ჰაერის ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობით პარალელური ტრაექტორიების გასწვრივ. ნაკადში შერევა ხდება მოლეკულების ურთიერთშეღწევის შედეგად. ტურბულენტურ რეჟიმში ჰაერის ნაწილაკების მოძრაობა ქაოტურია, შერევა გამოწვეულია ჰაერის ცალკეული მოცულობების ურთიერთშეღწევით და ამიტომ ხდება ბევრად უფრო ინტენსიურად, ვიდრე ლამინარულ რეჟიმში.

სტაციონარული ლამინარული მოძრაობით, ჰაერის ნაკადის სიჩქარე წერტილში მუდმივია სიდიდისა და მიმართულებით; ტურბულენტური მოძრაობის დროს მისი სიდიდე და მიმართულება დროში ცვალებადია.

ტურბულენტობა არის გარე (ნაკადში გადატანილი) ან შიდა (ნაკადში წარმოქმნილი) დარღვევების შედეგი.?. ტურბულენტობა სავენტილაციო ნაკადები, როგორც წესი, შიდა წარმოშობისაა. მისი მიზეზი არის მორევის წარმოქმნა, როდესაც ნაკადი მიედინება დარღვევების გარშემო?კედლები და ობიექტები.

ფონდების კრიტერიუმი? ტურბულენტური რეჟიმი არის რეას რიცხვი?ნოლდსი:

რ e = uD / თ

სად და - ჰაერის საშუალო სიჩქარეშენობაში;

დ - ჰიდრავლიკურად? ოთახის დიამეტრი;

D= 4S/P

ს - განივი ფართობიფართი;

რ - განივი პერიმეტრიოთახის სექციები;

ვ- კინემატიკური?ჰაერის სიბლანტის კოეფიციენტი.

რეას ნომერი? ნოლდები, რომლებზედაც საყრდენის ტურბულენტური მოძრაობა?აშკარად მას კრიტიკული ეწოდება. ამისთვისშენობა უდრის 1000-1500-ს, გლუვი მილებისთვის - 2300. ვშენობა ჰაერის მოძრაობა ჩვეულებრივ ტურბულენტულია; ფილტრაციისას(სუფთა ოთახებში)შესაძლებელია როგორც ლამინარული?, და ტურბულენტური? რეჟიმი.

ლამინირებული ნაკადის დანადგარები გამოიყენება სუფთა საწარმოო ოთახებში და ემსახურება დიდი მოცულობის ჰაერის განაწილებას, რაც უზრუნველყოფს სპეციალურად შემუშავებულ ჭერს, იატაკის გამწოვებს და ოთახში წნევის რეგულირებას. ამ პირობებში ლამინარული ნაკადის დისტრიბუტორების მუშაობა გარანტირებულია, რათა უზრუნველყოს საჭირო ცალმხრივი ნაკადი პარალელური დინების ხაზებით. ჰაერის მაღალი გაცვლის კურსი ხელს უწყობს ჰაერის მიწოდების ნაკადში იზოთერმული პირობების შენარჩუნებას. ჭერები, რომლებიც განკუთვნილია ჰაერის განაწილებისთვის დიდი ჰაერის გაცვლებით, მათი დიდი ფართობის გამო, უზრუნველყოფს ჰაერის საწყისი ნაკადის დაბალ სიჩქარეს. იატაკის დონეზე განლაგებული გამონაბოლქვი მოწყობილობების მუშაობა და ოთახში ჰაერის წნევის კონტროლი ამცირებს რეცირკულაციის ნაკადის ზონების ზომას, ხოლო პრინციპი "ერთი გადასასვლელი და ერთი გასასვლელი" ადვილად ხორციელდება. შეჩერებული ნაწილაკები იატაკზე დაჭერილია და ამოღებულია, ამიტომ მათი რეცირკულაციის მცირე რისკი არსებობს.

ლამინირებული ნაკადის ფოტოგრაფია

ლამინარული ნაკადი- სითხის ან აირის მშვიდი ნაკადი შერევის გარეშე. სითხე ან აირი მოძრაობს ფენებად, რომლებიც ერთმანეთს სრიალებს. ფენების მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად, ან სითხის სიბლანტის კლებისას, ლამინარული ნაკადი იქცევა ტურბულენტურ ნაკადად. თითოეული სითხის ან გაზისთვის, ეს წერტილი ხდება რეინოლდსის რიცხვის გარკვეულ მნიშვნელობაზე.

აღწერა

ლამინარული ნაკადები შეინიშნება ან ძალიან ბლანტი სითხეებში, ან საკმაოდ დაბალი სიჩქარით წარმოქმნილ ნაკადებში, ასევე მცირე სხეულების ირგვლივ სითხის ნელ დინებაში. კერძოდ, ლამინარული ნაკადები მიმდინარეობს ვიწრო (კაპილარულ) მილებში, საპოხი ფენაში საკისრებში, თხელ სასაზღვრო ფენაში, რომელიც იქმნება სხეულების ზედაპირთან, როდესაც მათ ირგვლივ სითხე ან აირი მიედინება და ა.შ. სიჩქარის მატებით. მოცემული სითხის მოძრაობა, ლამინარული ნაკადი შეიძლება რაღაც მომენტში გარდაიქმნას უწესრიგო ტურბულენტურ ნაკადად. ამ შემთხვევაში მოძრაობის წინააღმდეგობის ძალა მკვეთრად იცვლება. სითხის ნაკადის რეჟიმი ხასიათდება ე.წ. რეინოლდსის რიცხვით (Re).

როდესაც ღირებულება რე გარკვეულ კრიტიკულ რიცხვზე ნაკლები Re kp, ხდება ლამინარული სითხის ნაკადები; თუ Re > Re kp, დინების რეჟიმი შეიძლება გახდეს ტურბულენტური. Re cr-ის მნიშვნელობა დამოკიდებულია განხილული ნაკადის ტიპზე. ამრიგად, მრგვალ მილებში ნაკადისთვის Re cr ≈ 2200 (თუ დამახასიათებელი სიჩქარე ითვლება საშუალო სიჩქარედ კვეთაზე, ხოლო დამახასიათებელი ზომა არის მილის დიამეტრი). ამიტომ რე კპ-ზე< 2200 течение жидкости в трубе будет ламинарным.

სიჩქარის განაწილება

საშუალო სიჩქარის პროფილი:
a - ლამინარული ნაკადი
ბ - ტურბულენტური ნაკადი

ლამინარული ნაკადით უსასრულოდ გრძელ მილში, სიჩქარე მილის ნებისმიერ მონაკვეთში იცვლება კანონის მიხედვით V-V 0 ( 1 - r 2 / a 2 ), სად ა - მილის რადიუსი, რ - მანძილი ღერძიდან, V 0 = 2V საშ - ღერძული (რიცხობრივად მაქსიმალური) ნაკადის სიჩქარე; პარაბოლური სიჩქარის შესაბამისი პროფილი ნაჩვენებია ნახ. ა.

ხახუნის დაძაბულობა იცვლება რადიუსის გასწვრივ წრფივი კანონის მიხედვით τ=τ w r/a სად τ w = 4μVav/a - ხახუნის სტრესი მილის კედელზე.

ბლანტი ხახუნის ძალების დასაძლევად მილში ერთიანი მოძრაობით, უნდა იყოს გრძივი წნევის ვარდნა, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიხატება თანასწორობით. P1-P2 = λ(l/d)ρV საშუალოდ 2/2 სად P1 და P2 - ზეწოლა დოქტორანტურაში. ორი ჯვარი მონაკვეთი, რომელიც მდებარეობს მანძილზე ლ ერთმანეთისგან λ - კოეფიციენტი წინააღმდეგობა დამოკიდებულია რე ლამინირებული ნაკადისთვის λ = 64/Re .

სამრეწველო შენობების ჰაერი ნარკოტიკების დაბინძურების პოტენციური წყაროა, ამიტომ მისი გაწმენდა ტექნოლოგიური ჰიგიენის ერთ-ერთი მთავარი საკითხია. ოთახში ჰაერის სისუფთავის დონე განსაზღვრავს სისუფთავის კლასს.

მტვრისგან თავისუფალი, სტერილური ჰაერით სტერილური ხსნარების წარმოების უზრუნველსაყოფად გამოიყენება როგორც ჩვეულებრივი ტურბულენტური ვენტილაციის სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს ოთახში ჰაერის სტერილურობას, ასევე ლამინარული ჰაერის ნაკადის სისტემები ოთახის მთელ ტერიტორიაზე ან ზოგიერთში. სამუშაო ადგილები.

ტურბულენტური ნაკადით, გაწმენდილი ჰაერი შეიცავს 1000-მდე ნაწილაკს 1 ლიტრზე; როდესაც ჰაერი მიეწოდება ლამინირებულ ნაკადს ოთახის მთელ მოცულობაში, ჰაერში ნაწილაკების შემცველობა 100-ჯერ ნაკლებია.

ფართი ერთად ლამინარული ნაკადი- ეს არის ოთახები, რომლებშიც ჰაერი მიეწოდება სამუშაო ზონას ფილტრების მეშვეობით, რომლებიც იკავებს მთელ კედელს ან ჭერს და ამოღებულია ჰაერის შესასვლელის მოპირდაპირე ზედაპირის მეშვეობით.

არსებობს ორი სისტემა: ვერტიკალური ლამინარული ნაკადი, რომელშიც ჰაერი მოძრაობს ზემოდან ჭერის გავლით და გამოდის გახეხილი იატაკიდან და ჰორიზონტალური ლამინარული ნაკადი, რომელშიც ჰაერი შემოდის ერთიდან და გადის მოპირდაპირე პერფორირებული კედლის მეშვეობით. ლამინარული ნაკადი აშორებს ოთახიდან ყველა ჰაერის ნაწილაკს, რომელიც მოდის ნებისმიერი წყაროდან (პერსონალი, აღჭურვილობა და ა.შ.).

ლამინირებული ნაკადი უნდა შეიქმნას სუფთა ოთახებში. ჰაერის ლამინირებული ნაკადის სისტემები უნდა უზრუნველყოფდეს ჰაერის ერთგვაროვან სიჩქარეს: დაახლოებით 0,30 მ/წმ ვერტიკალური ნაკადისთვის და დაახლოებით 0,45 მ/წმ ჰორიზონტალური ნაკადისთვის. ჰაერის მომზადება და მონიტორინგი მექანიკური ჩანართებისა და მიკრობიოლოგიური დაბინძურებისთვის, აგრეთვე ჰაერის ფილტრების ეფექტურობის შეფასება უნდა განხორციელდეს მარეგულირებელი და ტექნიკური დოკუმენტაციის შესაბამისად.

ნახ. სურათი 5.2 გვიჩვენებს საწარმოო ოთახში მტვრისგან თავისუფალი ჰაერის მიწოდების სხვადასხვა სქემებს.

ბრინჯი. 5.2. მტვრისგან თავისუფალი ჰაერის მიწოდების სქემები: A – ტურბულენტური ნაკადი; B – ლამინარული ნაკადი

„ვერტიკალური ლამინარული ნაკადის“ და „ჰორიზონტალური ლამინარული ნაკადის“ სისტემებში ჰაერის საჭირო სისუფთავის უზრუნველსაყოფად გამოიყენება ფილტრის ბლოკები, რომლებიც შედგება წინასწარ უხეში ჰაერის ფილტრებისგან - ვენტილატორი და სტერილიზებელი ფილტრი (ნახ. 5.3.).

ბრინჯი. 5.3. ჰაერის ფილტრაციისა და სტერილიზაციის ინსტალაცია:

1 - უხეში ფილტრი; 2 – ვენტილატორი; 3 - წვრილი ფილტრი

ჰაერის საბოლოო გაწმენდისთვის მასში შემავალი ნაწილაკებისა და მიკროფლორისგან გამოიყენება LAIK ტიპის ფილტრი. იგი იყენებს ულტრა წვრილ პერქლოროვინილის ფისოვან ბოჭკოს, როგორც ფილტრის მასალას. ეს მასალა არის ჰიდროფობიური, მდგრადია ქიმიურად აგრესიული გარემოს მიმართ და შეუძლია მუშაობა არაუმეტეს 60°C ტემპერატურაზე და 100% ფარდობით ტენიანობაზე. ბოლო დროს ფართოდ გავრცელდა HEPA ჰაერის მაღალეფექტური ფილტრები (მაღალი ეფექტურობის ნაწილაკების ჰაერი).

ჰაერის მაღალი სისუფთავე იქმნება ფილტრაციით წინასწარ გამწმენდი ფილტრის მეშვეობით და შემდეგ ვენტილატორის დახმარებით - სტერილიზებელი ფილტრის მეშვეობით ფილტრის მასალით ბრენდის FPP-15-3, რომელიც წარმოადგენს ულტრა თხელი ბოჭკოების ფენას. პოლივინილ ქლორიდის პოლიმერი. გარდა ამისა, ოთახში შეიძლება დამონტაჟდეს მობილური რეცირკულაციური ჰაერის გამწმენდები VOPR-0.9 და VOPR-1.5, რომლებიც უზრუნველყოფენ ჰაერის სწრაფ და ეფექტურ გაწმენდას მექანიკური ფილტრაციის გამო ულტრაწვრილი ბოჭკოებისგან და ულტრაიისფერი გამოსხივებისგან დამზადებული ფილტრის მეშვეობით. ჰაერის გამწმენდების გამოყენება შესაძლებელია ექსპლუატაციის დროს, რადგან არ მოახდინოს უარყოფითი გავლენა პერსონალზე და არ გამოიწვიოს დისკომფორტი.

ულტრასუფთა ოთახების ან ცალკეული ზონების შესაქმნელად, შიგნით მოთავსებულია სპეციალური განყოფილება, რომელშიც დამოუკიდებლად მიეწოდება სტერილური ჰაერის ლამინირებული ნაკადი.

მოთხოვნები პერსონალისა და ტანსაცმლის მიმართ

წარმოების ლამინირებული ნაკადის სისტემებით აღჭურვა და სუფთა და სტერილური ჰაერის ოთახში მიწოდება ჯერ კიდევ არ წყვეტს სუფთა ჰაერის პრობლემას, რადგან... დაბინძურების აქტიური წყაროა ასევე შენობაში მომუშავე პერსონალი. შესაბამისად, სამუშაოს დროს სუფთა წარმოების ადგილებში უნდა იყოს წარმოდგენილი შესაბამისი ინსტრუქციებით მოთხოვნილი მუშაკების მინიმალური რაოდენობა.

ერთ წუთში ადამიანი, გადაადგილების გარეშე, გამოყოფს 100 ათას ნაწილაკს. ინტენსიური მუშაობის დროს ეს მაჩვენებელი 10 მილიონამდე იზრდება. ადამიანის მიერ 1 წუთში გამოყოფილი მიკროორგანიზმების საშუალო რაოდენობა 1500-3000-ს აღწევს. ამიტომ, ნარკოტიკების დაცვა ადამიანის წყაროდან მიღებული დაბინძურებისგან არის სამრეწველო ჰიგიენის ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა და ის წყდება ძირითადად თანამშრომლების პირადი ჰიგიენის და სამრეწველო ტანსაცმლის გამოყენებით.

პერსონალი, რომელიც შედის საწარმოო შენობაში, უნდა იყოს ჩაცმული სპეციალურ ტანსაცმელში, რომელიც შეესაბამება მათ მიერ შესრულებულ საწარმოო ოპერაციებს. პერსონალის ტექნოლოგიური ტანსაცმელი უნდა შეესაბამებოდეს იმ ტერიტორიის სისუფთავის კლასს, სადაც ისინი მუშაობენ და შეასრულოს მისი მთავარი მიზანი - მაქსიმალურად დაიცვას წარმოების პროდუქტი ადამიანის მიერ გამოსხივებული ნაწილაკებისგან.

მუშათა სამუშაო ტანსაცმლის მთავარი მიზანია წარმოების პროდუქტის მაქსიმალურად დაცვა ადამიანის მიერ გამოსხივებული ნაწილაკებისგან. განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ქსოვილს, საიდანაც მზადდება ტექნოლოგიური ტანსაცმელი. მას უნდა ჰქონდეს მინიმალური ლილვის გამიჯვნა, მტვრის შეკავების უნარი, მტვრის გამტარიანობა და ჰაერის გამტარიანობა მინიმუმ 300 მ 3 / (მ 2 წმ), ჰიგიროსკოპია არანაკლებ 7%, და არ დაგროვდეს ელექტროსტატიკური მუხტი.

შემდეგი მოთხოვნები ვრცელდება პერსონალისა და ტექნოლოგიური ტანსაცმლის მიმართ, რომელიც განკუთვნილია სხვადასხვა ტიპის ზონებისთვის:

· კლასი D: თმა უნდა იყოს დაფარული. უნდა ატაროთ ზოგადი დანიშნულების დამცავი ტანსაცმელი და შესაბამისი ფეხსაცმლის ან ფეხსაცმლის გადასაფარებლები.

· კლასი C: თმა უნდა იყოს დაფარული. უნდა ჩაიცვათ მაჯაზე მჭიდროდ მორგებული კოსტუმი შარვლით (ერთ ცალი ან ორნაციანი), მაღალი საყელოთი და შესაბამისი ფეხსაცმლით ან ფეხსაცმლის გადასაფარებლებით. ტანსაცმელმა და ფეხსაცმელმა არ უნდა გაათავისუფლოს ლაქები ან ნაწილაკები.

· A/B კლასის სისუფთავის ოთახებში უნდა გეცვათ სტერილური შარვლის კოსტიუმი ან სპეცტანსაცმელი, ქუდი, ფეხსაცმლის გადასაფარებელი, ნიღაბი, რეზინის ან პლასტმასის ხელთათმანები. თუ ეს შესაძლებელია, უნდა იქნას გამოყენებული ერთჯერადი ან სპეციალიზებული ტექნიკური ტანსაცმელი და ფეხსაცმელი მინიმალური ბალნისა და მტვრის შესანარჩუნებლად. შარვლის ქვედა ნაწილი უნდა იყოს დამალული ფეხსაცმლის გადასაფარებლის შიგნით, ხოლო სახელოები - ხელთათმანებში.

სუფთა ადგილებში მომუშავე პირებმა უნდა დაიცვან მაღალი სტანდარტები პირადი ჰიგიენისა და სისუფთავის თვალსაზრისით. მაჯის საათები, სამკაულები და კოსმეტიკა არ უნდა ატაროთ სუფთა ოთახებში.

ასევე დიდი მნიშვნელობა აქვს ტანსაცმლის გამოცვლის სიხშირეს, რაც დამოკიდებულია კლიმატურ პირობებზე და წელიწადის დროზე. კონდიციონერის არსებობისას რეკომენდებულია ტანსაცმლის გამოცვლა დღეში ერთხელ მაინც, ხოლო დამცავი ნიღაბი ყოველ 2 საათში ერთხელ. რეზინის ხელთათმანები უნდა გამოიცვალოს სახის კანთან ყოველი კონტაქტის შემდეგ, ასევე ნებისმიერ შემთხვევაში, როდესაც არსებობს დაბინძურების რისკი.

სუფთა ადგილებში მომუშავე ყველა პერსონალმა (დასუფთავებისა და ტექნიკური პერსონალის ჩათვლით) უნდა გაიაროს სისტემატური ტრენინგი სტერილური პროდუქტების სწორად წარმოებასთან, ჰიგიენისა და ძირითადი მიკრობიოლოგიის ჩათვლით.

„სუფთა“ ოთახებში მომუშავე პერსონალი ვალდებულია:

- მკაცრად შეზღუდოს "სუფთა" ოთახებში შესვლა და გამოსვლა სპეციალურად შემუშავებული ინსტრუქციების შესაბამისად;

განახორციელეთ წარმოების პროცესი მინიმალური საჭირო რაოდენობის პერსონალით. ინსპექტირებისა და კონტროლის პროცედურები ზოგადად უნდა განხორციელდეს „სუფთა“ ტერიტორიების გარეთ;

B და C კლასების სისუფთავის ოთახებში პერსონალის გადაადგილების შეზღუდვა; მოერიდეთ უეცარ მოძრაობებს სამუშაო ადგილზე;

არ განთავსდეს ჰაერის ნაკადის წყაროსა და სამუშაო ადგილს შორის, რათა თავიდან აიცილოთ ჰაერის ნაკადის მიმართულების შეცვლა;

არ დაიხაროთ და არ შეეხოთ ღია საკვებს ან კონტეინერებს;

სამუშაოს დროს არ აიღოთ და არ გამოიყენოთ იატაკზე დაცემული საგნები;

"სუფთა" ოთახში შესვლამდე (პერსონალის მომზადების ოთახში) ამოიღეთ ყველა სამკაული და კოსმეტიკა, მათ შორის ფრჩხილის ლაქი, მიიღეთ შხაპი (საჭიროების შემთხვევაში), დაიბანეთ ხელები, დაიმუშავეთ ხელები სადეზინფექციო საშუალებებით და ჩაიცვით სტერილური ტექნიკური ტანსაცმელი და ფეხსაცმელი. ;

მოერიდეთ საუბრებს დაუკავშირებელ თემებზე. ყველა ზეპირი კომუნიკაცია ადამიანებთან საწარმოს ფარგლებს გარეთ უნდა მოხდეს ინტერკომის საშუალებით;

შეატყობინეთ თქვენს მენეჯმენტს ყველა დარღვევაზე, ისევე როგორც სანიტარული და ჰიგიენური პირობების ან კლიმატის პარამეტრების არასახარბიელო ცვლილებაზე.

პროცესის მოთხოვნები

დაუშვებელია სხვადასხვა სამკურნალო პროდუქტის წარმოება ერთდროულად ან თანმიმდევრულად ერთსა და იმავე შენობაში, თუ არ არსებობს ჯვარედინი დაბინძურების, აგრეთვე სხვადასხვა სახის ნედლეულის, შუალედური ნივთიერების, მასალების, შუალედური და მზა პროდუქტების შერევისა და შერევის რისკი.

საწარმოო ობიექტებში განხორციელებული საწარმოო პროცესის კონტროლს არ უნდა ჰქონდეს უარყოფითი გავლენა ტექნოლოგიურ პროცესზე და პროდუქტის ხარისხზე.

ტექნოლოგიური პროცესის ყველა ეტაპზე, სტერილიზაციის წინა ეტაპების ჩათვლით, აუცილებელია მიკრობული დაბინძურების მინიმუმამდე შემცირება.

ხსნარების მომზადების დაწყებასა და მათ სტერილიზაციას ან ფილტრაციას შორის დროის ინტერვალი უნდა იყოს მინიმალური და უნდა ჰქონდეს შეზღუდვები (დროის ლიმიტები) დადგენილი ვალიდაციის პროცესში.

ცოცხალი მიკროორგანიზმების შემცველი პრეპარატების წარმოება ან შეფუთვა აკრძალულია სხვა პრეპარატების წარმოებისთვის განკუთვნილ შენობაში.

წყლის წყაროები, წყლის გამწმენდი მოწყობილობა და გაწმენდილი წყალი რეგულარულად უნდა იყოს მონიტორინგი ქიმიურ, მიკრობიოლოგიურ და, საჭიროების შემთხვევაში, ენდოტოქსინით დაბინძურებაზე, რათა უზრუნველყოს წყლის ხარისხი მარეგულირებელ მოთხოვნებს.

ნებისმიერი გაზი, რომელიც შედის კონტაქტში ხსნარებთან ან სხვა შუალედურ პროდუქტებთან პროცესის დროს, უნდა გაიაროს სტერილიზაციის ფილტრაცია.

მასალები, რომლებიც მიდრეკილია ბოჭკოების წარმოქმნას გარემოში შესაძლო გათავისუფლებით, როგორც წესი, არ უნდა იქნას გამოყენებული სუფთა ოთახებში, ხოლო როდესაც ტექნოლოგიური პროცესი მიმდინარეობს ასეპტიკურ პირობებში, მათი გამოყენება სრულიად აკრძალულია.

შემდგომი ტექნოლოგიური პროცესის დროს პირველადი შეფუთვისა და აღჭურვილობის საბოლოო გაწმენდის ეტაპების (ოპერაციების) შემდეგ ისინი უნდა იქნას გამოყენებული ისე, რომ ხელახლა არ დაბინძურდეს.

ნებისმიერი ახალი ტექნიკის ეფექტურობა, აღჭურვილობის ჩანაცვლება და ტექნოლოგიური პროცესის ჩატარების მეთოდები უნდა დადასტურდეს ვალიდაციის დროს, რომელიც რეგულარულად უნდა განმეორდეს შემუშავებული გრაფიკის მიხედვით.

მოთხოვნები ტექნოლოგიური აღჭურვილობის მიმართ

წარმოების აღჭურვილობა არ უნდა იმოქმედოს უარყოფითად პროდუქტის ხარისხზე. აღჭურვილობის ნაწილები ან ზედაპირი, რომლებიც შეხებაშია პროდუქტთან, უნდა იყოს დამზადებული მასალებისგან, რომლებიც არ რეაგირებენ პროდუქტთან, არ არიან შთამნთქმელი და არ ათავისუფლებენ ნივთიერებებს იმდენად, რამდენადაც ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს პროდუქტის ხარისხზე.

ამ პრობლემების გადაჭრის ერთ-ერთი გზაა თანამედროვე გამოყენება ავტომატური ხაზებისაინექციო ნარკოტიკების ამპულაცია.

ნედლეულისა და მასალების გადატანა საწარმოო ზონებში და მის გარეთ არის დაბინძურების ერთ-ერთი ყველაზე სერიოზული წყარო. აქედან გამომდინარე, გადაცემის მოწყობილობების დიზაინი შეიძლება განსხვავდებოდეს მოწყობილობებიდან ერთი ან ორმაგი კარით, მთლიანად დალუქულ სისტემებამდე სტერილიზაციის ზონით (სტერილიზაციის გვირაბი).

იზოლატორების ექსპლუატაცია შესაძლებელია მხოლოდ შესაბამისი ვალიდაციის შემდეგ. ვალიდაციამ უნდა გაითვალისწინოს საიზოლაციო ტექნოლოგიის ყველა კრიტიკული ფაქტორი (მაგ., ჰაერის ხარისხი იზოლატორის შიგნით და გარეთ, გადაცემის ტექნოლოგია და იზოლატორის მთლიანობა).

განსაკუთრებული ყურადღება უნდა მიექცეს:

აღჭურვილობის დიზაინი და კვალიფიკაცია

ადგილზე გაწმენდისა და სტერილიზაციის პროცესების ვალიდაცია და განმეორებადობა

· გარემო, რომელშიც დამონტაჟებულია აღჭურვილობა

· ოპერატორების კვალიფიკაცია და მომზადება

· ოპერატორების სამუშაო ტანსაცმლის სისუფთავე.

ხარისხის კონტროლის მოთხოვნები

საინექციო ხსნარების წარმოების ტექნოლოგიური პროცესის დროს უნდა განხორციელდეს ხარისხის შუალედური (ეტაპობრივი) კონტროლი, ე.ი. ყოველი ტექნოლოგიური ეტაპის (ოპერაციის) შემდეგ უარყოფილია ამპულები, ფლაკონები, მოქნილი კონტეინერები და ა.შ., რომლებიც არ აკმაყოფილებენ გარკვეულ მოთხოვნებს. ასე რომ, სამკურნალო ნივთიერების დაშლის (იზოტონიზაცია, სტაბილიზაცია და სხვ.) შემდეგ კონტროლდება ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა, ხსნარის pH, სიმკვრივე და ა.შ.; შევსების ოპერაციის შემდეგ შერჩევით მოწმდება ჭურჭლის შევსების მოცულობა და ა.შ.

შემომავალი ნედლეული, მასალები, შუალედური პროდუქტები, აგრეთვე წარმოებული შუალედური ან მზა პროდუქცია, ტექნოლოგიური პროცესის მიღების ან დასრულებისთანავე, მათი გამოყენების შესაძლებლობის შესახებ გადაწყვეტილების მიღებამდე, უნდა იყოს კარანტინირებული. მზა პროდუქციის გაყიდვა დაუშვებელია, სანამ მათი ხარისხი დამაკმაყოფილებელად არ ჩაითვლება.

პარენტერალური გამოყენების თხევადი სამკურნალო საშუალებები ჩვეულებრივ კონტროლდება შემდეგი ხარისხის ინდიკატორებისთვის: აღწერა, იდენტიფიკაცია, გამჭვირვალობა, ფერი, pH, თანმხლები მინარევები, ამოღებული მოცულობა, სტერილობა, პიროგენები, არანორმალური ტოქსიკურობა, მექანიკური ჩანართები, აქტიური ნივთიერებების რაოდენობა, ანტიმიკრობული კონსერვანტები და ორგანული გამხსნელები.

ბლანტი სითხეების სახით პარენტერალური გამოყენებისათვის განკუთვნილი თხევადი სამკურნალო საშუალებებისთვის, სიმკვრივე დამატებით კონტროლდება.

სუსპენზიების სახით პარენტერალური გამოყენებისათვის განკუთვნილი თხევადი პრეპარატებისთვის დამატებით კონტროლდება ნაწილაკების ზომა, შინაარსის ერთგვაროვნება (ერთჯერადი სუსპენზიების შემთხვევაში) და სუსპენზიების სტაბილურობა.

საინექციო ან ინტრავენური ინფუზიის ფხვნილებში დამატებით კონტროლდება: დაშლის დრო, მასის დაკარგვა გაშრობისას, შინაარსის ერთგვაროვნება ან მასის ერთგვაროვნება.

ლამინარი არის ჰაერის ნაკადი, რომელშიც ჰაერის ნაკადები მოძრაობენ ერთი მიმართულებით და ერთმანეთის პარალელურად არიან. როდესაც სიჩქარე იზრდება გარკვეულ მნიშვნელობამდე, ჰაერის ნაკადები, გარდა მთარგმნელობითი სიჩქარისა, ასევე იძენენ მთარგმნელობითი მოძრაობის მიმართულების პერპენდიკულარულ სწრაფად ცვალებად სიჩქარეს. იქმნება ნაკადი, რომელსაც ტურბულენტური, ანუ უწესრიგო ეწოდება.

სასაზღვრო ფენა

სასაზღვრო ფენა არის ფენა, რომელშიც ჰაერის სიჩქარე იცვლება ნულიდან ადგილობრივ ჰაერის ნაკადის სიჩქარესთან ახლოს არსებულ მნიშვნელობამდე.

როდესაც ჰაერის ნაკადი მიედინება სხეულის ირგვლივ (სურ. 5), ჰაერის ნაწილაკები არ სრიალებს სხეულის ზედაპირზე, არამედ შენელდება და სხეულის ზედაპირზე ჰაერის სიჩქარე ნულოვანი ხდება. სხეულის ზედაპირიდან მოშორებისას ჰაერის სიჩქარე ნულიდან იზრდება ჰაერის ნაკადის სიჩქარემდე.

სასაზღვრო ფენის სისქე იზომება მილიმეტრებში და დამოკიდებულია ჰაერის სიბლანტესა და წნევაზე, სხეულის პროფილზე, მისი ზედაპირის მდგომარეობასა და სხეულის პოზიციაზე ჰაერის ნაკადში. სასაზღვრო ფენის სისქე თანდათან იზრდება წინა კიდემდე. სასაზღვრო ფენაში ჰაერის ნაწილაკების მოძრაობის ბუნება განსხვავდება მის გარეთ მოძრაობის ბუნებისაგან.

განვიხილოთ ჰაერის ნაწილაკი A (ნახ. 6), რომელიც მდებარეობს U1 და U2 სიჩქარის მქონე ჰაერის ნაკადებს შორის, ამ სიჩქარის სხვაობის გამო, რომელიც გამოიყენება ნაწილაკების საპირისპირო წერტილებზე, ის ბრუნავს და რაც უფრო ახლოს არის ეს ნაწილაკი. სხეულის ზედაპირს მით უფრო ბრუნავს იგი (სადაც სხვაობის სიჩქარე ყველაზე მაღალია). სხეულის ზედაპირიდან მოშორებისას ნაწილაკების ბრუნვის მოძრაობა ნელდება და ხდება ნულის ტოლი ჰაერის ნაკადის სიჩქარისა და სასაზღვრო ფენის ჰაერის სიჩქარის თანასწორობის გამო.

სხეულის უკან, სასაზღვრო ფენა იქცევა თანმიმდევრულ ჭავლად, რომელიც ბუნდოვანია და ქრება სხეულიდან მოშორებისას. ღელვის დროს ტურბულენტობა ეცემა თვითმფრინავის კუდს და ამცირებს მის ეფექტურობას და იწვევს რხევას (ბუფეტის ფენომენი).

სასაზღვრო ფენა იყოფა ლამინირებულ და ტურბულენტად (სურ. 7). სასაზღვრო ფენის მუდმივი ლამინარული ნაკადის დროს ჩნდება მხოლოდ შიდა ხახუნის ძალები ჰაერის სიბლანტის გამო, ამიტომ ლამინურ ფენაში ჰაერის წინააღმდეგობა დაბალია.

ბრინჯი. 5

ბრინჯი. 6 ჰაერის ნაკადი სხეულის გარშემო - ნაკადის შენელება სასაზღვრო შრეში

ბრინჯი. 7

ტურბულენტურ სასაზღვრო ფენაში ხდება ჰაერის ნაკადების უწყვეტი მოძრაობა ყველა მიმართულებით, რაც საჭიროებს მეტ ენერგიას შემთხვევითი მორევის მოძრაობის შესანარჩუნებლად და ამის შედეგად ქმნის უფრო მეტ წინააღმდეგობას ჰაერის ნაკადის მიმართ მოძრავ სხეულში.

სასაზღვრო ფენის ბუნების დასადგენად გამოიყენება კოეფიციენტი Cf. გარკვეული კონფიგურაციის სხეულს აქვს თავისი კოეფიციენტი. ასე რომ, მაგალითად, ბრტყელი ფირფიტისთვის ლამინირებული სასაზღვრო ფენის წინააღმდეგობის კოეფიციენტი უდრის:

ტურბულენტური ფენისთვის

სადაც Re არის რეინოლდსის რიცხვი, რომელიც გამოხატავს ინერციული ძალების თანაფარდობას ხახუნის ძალებთან და განსაზღვრავს ორი კომპონენტის თანაფარდობას - პროფილის წინააღმდეგობას (ფორმის წინააღმდეგობა) და ხახუნის წინააღმდეგობას. რეინოლდსის რიცხვი Re განისაზღვრება ფორმულით:

სადაც V არის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე,

I - სხეულის ზომის ბუნება,

ჰაერის ხახუნის ძალების სიბლანტის კინეტიკური კოეფიციენტი.

როდესაც ჰაერის ნაკადი მიედინება სხეულის გარშემო, გარკვეულ მომენტში სასაზღვრო ფენა ლამინარულიდან ტურბულენტურზე გადადის. ამ წერტილს გარდამავალი წერტილი ეწოდება. მისი მდებარეობა სხეულის პროფილის ზედაპირზე დამოკიდებულია ჰაერის სიბლანტეზე და წნევაზე, ჰაერის ნაკადების სიჩქარეზე, სხეულის ფორმასა და მის პოზიციაზე ჰაერის ნაკადში, ასევე ზედაპირის უხეშობაზე. ფრთების პროფილების შექმნისას, დიზაინერები ცდილობენ ეს წერტილი განათავსონ პროფილის წინა კიდიდან რაც შეიძლება შორს, რითაც ამცირებენ ხახუნის წინააღმდეგობას. ამ მიზნით გამოიყენება სპეციალური ლამინირებული პროფილები ფრთის ზედაპირის სიგლუვის გასაზრდელად და რიგი სხვა ღონისძიებები.

როდესაც ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება ან სხეულის პოზიციის კუთხე ჰაერის ნაკადთან მიმართებაში იზრდება გარკვეულ მნიშვნელობამდე, გარკვეულ მომენტში სასაზღვრო ფენა გამოყოფილია ზედაპირიდან და ამ წერტილის უკან წნევა მკვეთრად მცირდება.

იმის გამო, რომ სხეულის უკანა კიდეზე წნევა უფრო მეტია, ვიდრე განცალკევების წერტილის უკან, ჰაერის საპირისპირო ნაკადი ხდება მაღალი წნევის ზონიდან ქვედა წნევის ზონაში განცალკევების წერტილამდე, რაც იწვევს განცალკევებას. სხეულის ზედაპირიდან ჰაერის ნაკადის შესახებ (ნახ. 8).

ლამინარული სასაზღვრო ფენა უფრო ადვილად იშლება სხეულის ზედაპირიდან, ვიდრე ტურბულენტური სასაზღვრო ფენა.

ჰაერის ნაკადის უწყვეტობის განტოლება

ჰაერის ნაკადის უწყვეტობის განტოლება (ჰაერის ნაკადის მუდმივობა) არის აეროდინამიკის განტოლება, რომელიც გამომდინარეობს ფიზიკის ძირითადი კანონებიდან - მასის კონსერვაცია და ინერცია - და ადგენს კავშირს სიმკვრივეს, სიჩქარესა და განივი კვეთის ფართობს შორის. ჰაერის ნაკადის ჭავლით.

ბრინჯი. 8

ბრინჯი. 9

მისი განხილვისას მიღებულია პირობა, რომ შესასწავლ ჰაერს არ ჰქონდეს შეკუმშვის თვისება (სურ. 9).

ცვლადი განივი კვეთის ნაკადში, ჰაერის მეორე მოცულობა მიედინება I მონაკვეთზე გარკვეული პერიოდის განმავლობაში; ეს მოცულობა უდრის ჰაერის ნაკადის სიჩქარის ნამრავლს და ჯვრის მონაკვეთს F.

მეორე მასის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე m უდრის მეორე ჰაერის ნაკადის ნამრავლს და ნაკადის ჰაერის ნაკადის p სიმკვრივეს. ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, ჰაერის ნაკადის მასა m1, რომელიც მიედინება I მონაკვეთზე (F1) უდრის მოცემული ნაკადის მასას m2, რომელიც მიედინება II მონაკვეთზე (F2), იმ პირობით, რომ ჰაერის ნაკადი სტაბილურია:

m1=m2=კონსტ, (1.7)

m1F1V1=m2F2V2=კონსტ. (1.8)

ამ გამოთქმას ეწოდება ნაკადის ჰაერის ნაკადის უწყვეტობის განტოლება.

F1V1=F2V2= კონსტ. (1.9)

ასე რომ, ფორმულიდან ირკვევა, რომ ჰაერის ერთი და იგივე მოცულობა გადის ნაკადის სხვადასხვა მონაკვეთზე დროის გარკვეულ ერთეულში (წამში), მაგრამ სხვადასხვა სიჩქარით.

დავწეროთ განტოლება (1.9) შემდეგი სახით:

ფორმულა გვიჩვენებს, რომ ჭავლის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე უკუპროპორციულია ჭავლის კვეთის ფართობთან და პირიქით.

ამრიგად, ჰაერის ნაკადის უწყვეტობის განტოლება ადგენს ურთიერთობას ჭავლის ჯვარედინი მონაკვეთსა და სიჩქარეს შორის, იმ პირობით, რომ ჭავლის ჰაერის ნაკადი სტაბილურია.

სტატიკური წნევისა და სიჩქარის სათავე ბერნულის განტოლება

თვითმფრინავის აეროდინამიკა

თვითმფრინავი, რომელიც მდებარეობს მასთან შედარებით სტაციონარული ან მოძრავი ჰაერის ნაკადში, განიცდის წნევას ამ უკანასკნელისგან, პირველ შემთხვევაში (როდესაც ჰაერის ნაკადი სტაციონარულია) ეს არის სტატიკური წნევა, ხოლო მეორე შემთხვევაში (როდესაც ჰაერის ნაკადი მოძრაობს). დინამიური წნევა, მას უფრო ხშირად უწოდებენ მაღალსიჩქარიან წნევას. ნაკადში სტატიკური წნევა მსგავსია სითხის წნევისა დასვენების დროს (წყალი, გაზი). მაგალითად: წყალი მილში, ის შეიძლება იყოს მოსვენებულ მდგომარეობაში ან მოძრაობაში, ორივე შემთხვევაში მილის კედლები წყლის წნევის ქვეშ იმყოფება. წყლის მოძრაობის შემთხვევაში წნევა ოდნავ ნაკლები იქნება, ვინაიდან გაჩნდა მაღალი სიჩქარის წნევა.

ენერგიის შენარჩუნების კანონის მიხედვით, ჰაერის ნაკადის ენერგია ჰაერის ნაკადის სხვადასხვა მონაკვეთებში არის ნაკადის კინეტიკური ენერგიის ჯამი, წნევის ძალების პოტენციური ენერგია, ნაკადის შიდა ენერგია და სხეულის პოზიციის ენერგია. ეს თანხა არის მუდმივი მნიშვნელობა:

ეკინ+ერ+ევნ+ენ=სოფსტ (1.10)

კინეტიკური ენერგია (ეკინი) არის მოძრავი ჰაერის ნაკადის მუშაობის უნარი. თანაბარია

სადაც m არის ჰაერის მასა, kgf s2m; V-ჰაერის ნაკადის სიჩქარე, მ/წმ. თუ m მასის ნაცვლად ჰაერის მასის სიმკვრივეს შევცვლით p, მივიღებთ ფორმულას სიჩქარის წნევის დასადგენად q (kgf/m2)

პოტენციური ენერგია Ep არის ჰაერის ნაკადის უნარი შეასრულოს მუშაობა სტატიკური წნევის ძალების გავლენის ქვეშ. ტოლია (კგფ-მ)

სადაც P არის ჰაერის წნევა, კგფ/მ2; F არის ჰაერის ნაკადის განივი ფართობი, m2; S არის გზა, რომელსაც 1 კგ ჰაერი გადის მოცემულ მონაკვეთზე, m; პროდუქტს SF ეწოდება სპეციფიკური მოცულობა და აღინიშნება v-ით. ჰაერის კონკრეტული მოცულობის მნიშვნელობის ჩანაცვლებით ფორმულაში (1.13), მივიღებთ

შიდა ენერგია Evn არის გაზის უნარი შეასრულოს მუშაობა, როდესაც მისი ტემპერატურა იცვლება:

სადაც Cv არის ჰაერის სითბოს სიმძლავრე მუდმივი მოცულობით, კალ/კგ- გრადუსი; T-ტემპერატურა კელვინის შკალაზე, K; A არის მექანიკური სამუშაოს თერმული ეკვივალენტი (კალ-კგ-მ).

განტოლებიდან ირკვევა, რომ ჰაერის ნაკადის შიდა ენერგია პირდაპირპროპორციულია მისი ტემპერატურისა.

პოზიციის ენერგია En არის ჰაერის მუშაობის უნარი, როდესაც ჰაერის მოცემული მასის სიმძიმის ცენტრის პოზიცია იცვლება გარკვეულ სიმაღლეზე აწევისას და უდრის

სადაც h არის სიმაღლის ცვლილება, m.

ჰაერის ნაკადის სიმაღლის გასწვრივ ჰაერის მასების სიმძიმის ცენტრების განცალკევების უმნიშვნელო მნიშვნელობების გამო, ეს ენერგია უგულებელყოფილია აეროდინამიკაში.

ყველა სახის ენერგიის გათვალისწინება გარკვეულ პირობებთან მიმართებაში, ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ ბერნულის კანონი, რომელიც აყალიბებს კავშირს ჰაერის ნაკადის სტატიკურ წნევასა და სიჩქარის წნევას შორის.

განვიხილოთ ცვლადი დიამეტრის (1, 2, 3) მილი (ნახ. 10), რომელშიც ჰაერის ნაკადი მოძრაობს. წნევის საზომი გამოიყენება განხილულ მონაკვეთებში წნევის გასაზომად. წნევის ლიანდაგების ჩვენებების გაანალიზებით, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ყველაზე დაბალი დინამიური წნევა ნაჩვენებია წნევის ლიანდაგით 3-3 კვეთით. ეს ნიშნავს, რომ მილის შევიწროებისას ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება და წნევა ეცემა.

ბრინჯი. 10

წნევის ვარდნის მიზეზი არის ის, რომ ჰაერის ნაკადი არ წარმოქმნის სამუშაოს (ხახუნი არ არის გათვალისწინებული) და შესაბამისად ჰაერის ნაკადის მთლიანი ენერგია მუდმივი რჩება. თუ ჰაერის ნაკადის ტემპერატურას, სიმკვრივესა და მოცულობას სხვადასხვა მონაკვეთში მუდმივად მივიჩნევთ (T1=T2=T3;р1=р2=р3, V1=V2=V3), მაშინ შიდა ენერგიის იგნორირება შეიძლება.

ეს ნიშნავს, რომ ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ჰაერის ნაკადის კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნას პოტენციურ ენერგიად და პირიქით.

როდესაც ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება, სიჩქარის წნევა და, შესაბამისად, ამ ჰაერის ნაკადის კინეტიკური ენერგიაც იზრდება.

მოდით ჩავანაცვლოთ მნიშვნელობები ფორმულებიდან (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) ფორმულებით (1.10), იმის გათვალისწინებით, რომ უგულებელყოფთ შიდა ენერგიას და პოზიციის ენერგიას, გარდაქმნის განტოლებას ( 1.10), ვიღებთ

ეს განტოლება ჰაერის ნაკადის ნებისმიერი განივი მონაკვეთისთვის იწერება შემდეგნაირად:

ამ ტიპის განტოლება არის უმარტივესი მათემატიკური ბერნულის განტოლება და აჩვენებს, რომ სტატიკური და დინამიური წნევის ჯამი მუდმივი ჰაერის ნაკადის ნებისმიერი მონაკვეთისთვის არის მუდმივი მნიშვნელობა. კომპრესიულობა ამ შემთხვევაში არ არის გათვალისწინებული. შეკუმშვის გათვალისწინებისას ხდება შესაბამისი შესწორებები.

ბერნულის კანონის საილუსტრაციოდ, შეგიძლიათ ჩაატაროთ ექსპერიმენტი. აიღეთ ორი ფურცელი ერთმანეთის პარალელურად მოკლე მანძილზე და ააფეთქეთ მათ შორის უფსკრული.

ბრინჯი. თერთმეტი

ფურცლები უახლოვდება. მათი დაახლოების მიზეზი არის ის, რომ ფურცლების გარედან წნევა ატმოსფერულია, ხოლო მათ შორის შუალედში, მაღალსიჩქარიანი ჰაერის წნევის არსებობის გამო, წნევა შემცირდა და ატმოსფერულზე ნაკლები გახდა. წნევის განსხვავებების გავლენის ქვეშ, ქაღალდის ფურცლები იღუნება შიგნით.

ქარის გვირაბები

სხეულების გარშემო გაზის ნაკადის თანმხლები ფენომენებისა და პროცესების შესასწავლად ექსპერიმენტულ წყობას ქარის გვირაბი ეწოდება. ქარის გვირაბების მოქმედების პრინციპი ემყარება გალილეოს ფარდობითობის პრინციპს: სტაციონარულ გარემოში სხეულის მოძრაობის ნაცვლად შესწავლილია გაზის დინება სტაციონარული სხეულის ირგვლივ.ქარის გვირაბებში აეროდინამიკური ძალები და მომენტები, რომლებიც მოქმედებენ მასზე. ექსპერიმენტულად დგინდება თვითმფრინავი, შესწავლილია წნევისა და ტემპერატურის განაწილება მის ზედაპირზე, შეისწავლება სხეულის გარშემო ნაკადის სქემა და შესწავლილია აეროელასტიურობა და ა.შ.

ქარის გვირაბები, მახის რიცხვების M დიაპაზონიდან გამომდინარე, იყოფა ქვებგერითი (M = 0.15-0.7), ტრანსონური (M = 0.7-1 3), ზებგერითი (M = 1.3-5) და ჰიპერბგერითი (M = 5-25). მოქმედების პრინციპის მიხედვით - კომპრესორში (უწყვეტი მოქმედება), რომელშიც ჰაერის ნაკადი იქმნება სპეციალური კომპრესორის მიერ, ხოლო გაზრდილი წნევის მქონე ბუშტები მიკროსქემის განლაგების მიხედვით - დახურულ და ღიად.

კომპრესორის მილებს აქვთ მაღალი ეფექტურობა, მათი გამოყენება მოსახერხებელია, მაგრამ ისინი საჭიროებენ უნიკალური კომპრესორების შექმნას გაზის მაღალი ნაკადით და მაღალი სიმძლავრით. ბუშტის ქარის გვირაბები ნაკლებად ეკონომიურია, ვიდრე საკომპრესორო ქარის გვირაბები, რადგან გარკვეული ენერგია იკარგება გაზის ჩახშობისას. გარდა ამისა, ბუშტის ქარის გვირაბების ექსპლუატაციის ხანგრძლივობა შემოიფარგლება ავზებში გაზის რეზერვებით და მერყეობს ათობით წამიდან რამდენიმე წუთამდე სხვადასხვა ქარის გვირაბებისთვის.

ბურთების ქარის გვირაბების ფართო გამოყენება განპირობებულია იმით, რომ ისინი უფრო მარტივია დიზაინით და კომპრესორის სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა ბუშტების შესავსებად, შედარებით მცირეა. დახურული მარყუჟის ქარის გვირაბები იყენებენ გაზის ნაკადში დარჩენილი კინეტიკური ენერგიის მნიშვნელოვან ნაწილს სამუშაო ზონაში გავლის შემდეგ, რაც ზრდის მილის ეფექტურობას. თუმცა ამ შემთხვევაში აუცილებელია ინსტალაციის საერთო ზომების გაზრდა.

ქვებგერითი ქარის გვირაბებში შესწავლილია ქვებგერითი ვერტმფრენის თვითმფრინავების აეროდინამიკური მახასიათებლები, აგრეთვე ზებგერითი თვითმფრინავების მახასიათებლები აფრენისა და დაფრენის რეჟიმებში. გარდა ამისა, ისინი გამოიყენება მანქანების და სხვა სახმელეთო მანქანების, შენობების, ძეგლების, ხიდების და სხვა ობიექტების გარშემო ნაკადის შესასწავლად.სურათზე ნაჩვენებია ქვებგერითი დახურული მარყუჟის ქარის გვირაბის დიაგრამა.

ბრინჯი. 12

1 - თაფლი 2 - ბადეები 3 - წინაკამერა 4 - დამაბნეველი 5 - დინების მიმართულება 6 - სამუშაო ნაწილი 7 მოდელით - დიფუზორით, 8 - იდაყვი მბრუნავი პირებით, 9 - კომპრესორი 10 - ჰაერის გამაგრილებელი

ბრინჯი. 13

1 - თაფლი 2 - ბადეები 3 - წინასწარ კამერა 4 დამაბნეველი 5 პერფორირებული სამუშაო ნაწილი მოდელი 6 ეჟექტორით 7 დიფუზორით 8 იდაყვი გზამკვლევი ფარებით 9 ჰაერის გამონაბოლქვი 10 - ჰაერის მიწოდება ცილინდრებიდან

ბრინჯი. 14

1 - შეკუმშული ჰაერის ცილინდრი 2 - მილსადენი 3 - მარეგულირებელი დროსელი 4 - გამათანაბრებელი ბადეები 5 - თაფლი 6 - დეტურბულიზაციის ბადეები 7 - წინაკამერა 8 - კონფუზერი 9 - ზებგერითი საქშენი 10 - სამუშაო ნაწილი 11 მოდელით - ზებგერითი დიფუზორი 12 - atmospheric13 გათავისუფლება

ბრინჯი. 15

1 - მაღალი წნევის ცილინდრი 2 - მილსადენი 3 - საკონტროლო დროსელი 4 - გამათბობელი 5 - წინასწარი კამერა თაფლით და ბადეებით 6 - ჰიპერბგერითი ღერძული სიმეტრიული საქშენი 7 - სამუშაო ნაწილი მოდელი 8 - ჰიპერბგერითი ღერძული სიმეტრიული დიფუზორით 9 - ჰაერის გამაგრილებელი 10 - ნაკადის მიმართულება 11 - ჰაერის მიწოდება ეჟექტორებში 12 - ეჟექტორები 13 - საკეტები 14 - ვაკუუმის ავზი 15 - ქვებგერითი დიფუზორი