题目

潜水员背的氧气瓶在水下能用多长时间?
就平时潜水员背在后背的单瓶,能在水下呆多久?

提问时间：2020-10-19

答案

首先纠正一个常识错误：潜水员背的不是氧气瓶而是压缩空气瓶.
压缩空气的使用时间有以下这个经验公司可以计算.
潜水时间=[气瓶容积(升)*(充气压力-信号阀指示压力)]/[常压每分钟用气量*(1+0.1*潜水深度)*0.098]
气瓶容积：是指气瓶的大小,一般使用最多的气瓶容积为12L.
充气压力：我们使用的是压缩空气,也就是将空气压进入气瓶中,气瓶内空气的体积仍为12L,但空气的质量却是数倍于12L.如果充气压力为170Bar,也就是170倍等量的空气充入了气瓶,则气瓶内空气的量就是：12Lx170Bar
信号阀指示压力：指的是减压阀上压力表的读数,它的意义在于指示气瓶内现存的空气量,如果此时的读数为50Bar,则当前气瓶内空气的量为：12Lx50Bar
将充气压力减去当前余压,就是潜水员潜水过程中使用的空气量,合并同类项的公式就是：12L x(170－50)Bar.
常压每分钟用气量：这个数据指的是潜水员在陆地上每分钟呼吸掉的空气质量,30L/min是一个通用最大的估计值.
对于这个数值,一般考核第二级别的潜水员都会进行水下测试,以得出自己的个人数据.但在此之前,计算时都以最大数值来获取最安全的结果.
（1＋0.1x深度）x0.098中:
0.098是淡水的密度,一般使用近似值1,忽略不计；海水密度为1.022；
1指的是陆地上的一个大气压
0.1x深度,其实就是深度的反比,意味着每10米水柱所增加的一个大气压,加上1就是在所处深度的绝对压力,比如20米水深处,压力为3个大气压.
根据以上公式,如果我计划潜水20米,气瓶内充200Bar压力,50Bar时开始上升,则我从下水到开始上升之间的潜水时间就应该是：
12x(200-50)/(3x30)=20 min
但实际的潜水时间比20分钟长,这个公式中并没有考虑深底变化的影响,也就是我并不总是在20米呆着.另外,30L/min的耗气量是一个最大估算的保险值,亚洲人很少达到这个数量级.