Recension: Basic Diving Physics & Application
(Läst 4 843 gånger.)Du måste vara inloggad för att skicka mail!
Fullständig titel: "Basic Diving Physics and Application"
Författare: Bruce R. Wienke, 1994
Fakta: 320 sidor, 148x209x24 mm, ISBN 0-941332-41-1
Omslag på boken:
Allmänt:
En bok i grundläggande dykfysiologi låter kanske inte fel i sportdykarens öron, men med denna bok så kan man bli grovt besviken – titeln är nämligen ganska grovt missvisande, här handlar det inte om allmänna gaslagen och tryckökning på djupet som vi är vana med från våra dykkursböcker. I sportdykarens (även den så kallade tekniske dykarens) ögon så borde boken snarare ha hetat "Advanced Diving Physics and Application", det finns definitivt inget ”basic” i boken om man inte är fackman inom fysik.
Boken är en potpurri av olika vetenskapliga data och formler. Mycket handlar om kompression/dekompression, men även plasma och kärnfysik har letat sig in i boken – varför man ibland med förtjusning kan insupa uppgifter man har svårt att hitta i andra fall, för att i nästa avsnitt undra ”vad i h*****e det har med dykning att göra” (se i innehållförteckningen nedan för exempel). Oavsett vilket så är boken inte precis skriven på ett fängslande sätt, så det är lätt att tappa koncentrationen och den är garanterat ett bra sömnmedel om man har svårt att somna.
Funderar man på att köpa boken, så bör man ställa sig två frågor:
- Kommer jag kunna tillgodogöra mig innehållet i boken (dvs behärskar man vetenskaplig engelska och högskolematematik?)
- Skall jag inte titta på "Technical Diving In Depth" istället, som är en uppenbar uppdatering av "Basic Diving Physics and Application" med nyare rön.
Författaren är universitetsutbildad i fysik och matematik och arbetar vid Nuclear Weapons Technology/Simulation And Computing Office vid Los Alamos National Laboratory (LANL) i USA där man bland annat arbetar med datormodeller för dekompressionsteori och gastransport i kroppen. Vidare så leder han konsultfirman Southwest Enterprises, och har tidigare även ägt en dykbutik i Santa Fe (USA). Som dykare har han bland annat instruktörsstatus inom NAUI (Instructor Trainer / Technical Instructor), PADI (Master Instructor), YMCA (Institute Director), samt SDI/TDI (Instructor trainer / Technical Instructor).
Andra böcker han gett ut är ” Physics, Physiology and Decompression Theory For The Technical and Commercial Diver”, “High Altitude Diving”, “Diving Above Sea Level” och "Technical Diving In Depth", samt att han har skrivit över 200 tekniska tidningsartiklar om dykning.
Innehållet:
Boken är inte skriven för vanliga sportdykare, utan är snarare mer inriktad på den akademiska världen.
Boken är full av formler (560st), tabeller (36st) och grafer (35st), medan grafiska illustrationer (19st) är få och praktiska tips är nästan helt frånvarande. Något som också saknas är räkneexempel så att läsaren kan kontrollera om man har förstått innehållet rätt – vilket skulle vara bra då matematiken är på hög nivå och många läsare säkert kommer vara osäkra om de har förstått rätt.
Boken har innehållsförteckning som gör att man kan hitta avsnitt, men saknar register, vilket gör att det kan vara svårt att hitta separata uppgifter i boken (som att exempelvis söka efter alla förekomster av ordet ”trimix” för att hitta allt som skrivet om ämnet).
Som framgår av innehållsförteckningen nedan, så handlar mycket om innehållet om gaser, bubbelteori, dekompression och risker för dykaren, men det finns även avsnitt som behandlar om hur kontinentalplattorna rör sig, vad som styr tidvattnet och statistik.
Många gånger finns det skäl för läsaren att undra över varför vissa avsnitt finns med, men som regel så kommer det en återkoppling till dykningen några sidor längre fram, men många saker har liten koppling till praktiskt dykning (även om det är relaterat till den marina miljön). Som exempel kan nämnas hur jordens rotation och dragningskraft kopplas till de globala havsströmmarnas rörelser, eller hur en utläggning om den varierande gravitationen på jorden har ringa inverkan på dyktabellernas tillämpning på olika platser.
Ingående kapitel:
About the Author
Preface
1 – Background
(1.0 Overview, 1.1 Conventions, 1.1.1 Units And Equivalences, 1.1.2 Fundamental Constants, 1.2 Diving History, 1.3 Modern Diving)
2 – Mechanical Interactions
(2.0 Matter, 2.1 Density, 2.2 Mechanics, 2.2.1 Force, 2.2.2 Energy And Work, 2.3 Matter Interactions, 2.3.1 Light, 2.3.2 Optics, 2.3.3 Sound, 2.3.4 Heat, 2.4 Equation Of State, 2.5 Wave Motion, 2.5.1 Interference, 2.5.2 Diffraction, 2.6 Rheology, 2.6.1 Deformation, 2.6.2 Friction, 2.6.3 Viscosity, 2.7 Shocks)
3 – Thermal Interactions
(3.0 Thermodynamics, 3.1 Temperature, 3.2 First Law, 3.3 Second Law, 3.4 Steady Flow, 3.5 High Pressure Cylinders, 3.6 Phase Transformations, 3.7 Vapor Pressure)
4 – Pressure And Density Effects
(4.0 Pressure, 4.1 Barometer Equation, 4.2 Compressibility And Cubical Expansion, 4.3 Air Consumption, 4.4 Measuring Devices, 4.4.1 Capillary Gauges, 4.4.2 Bourdon And Oil Filled Gauges, 4.4.3 Submersible Tank Gauges, 4.5 Hyrdostatics, 4.5.1 Archimedes Principle, 4.5.2 Wetsuit Expansion And Compression, 4.5.3 Fresh And Salt Water Buoyancy)
5 – Gas And Fluid Kinetics
(5.0 Macroscopics, 5.1 Molecular Distributions, 5.2 Ideal And Real Gases, 5.3 Collisional Phenomena, 5.4 Blotzmann Equation, 5.5 Diffusion Approximation, 5.6 Hydrodynamics, 5.7 Surface Tension, 5.8 Water Waves, 5.9 Fluidization)
6 – Dissolved Phase Transfer
(6.0 Dissolved Phases, 6.1 Perfusion Controlled Transport, 6.2 Diffusion Controlled Transport, 6.3 Combined Perfusion-Diffusion Transfer, 6.4 Gas Transfer Networks, 6.5 Oxygen Window)
7 – Free Phase Transfer
(7.0 Free Phases, 7.1 Nucleation, 7.2 Cavitation, 7.3 Bubble Dynamics, 7.4 Surfactants, 7.5 Doppler Bubbles, 7.6 Micronuclei And Gel Experiments)
8 – Compression And Decompression
(8.0 Decompression Syndrome, 8.1 Haldane Principle, 8.2 Critical Tensions And Gradients, 8.2.1 Controlling Tissues, 8.2.2 Altitude Similarity, 8.3 Critical Phase Volume, 8.4 Staging Procedures, 8.4.1 Bulk Diffusion Model, 8.4.2 Multitissue Model, 8.4.3 Thermodynamic Model, 8.4.4 Varying Permeability Model, 8.4.5 Reduced Gradient Bubble Model, 8.4.6 Tissue Bubble Diffusion Model, 8.5 Saturation Curve, 8.6 Maladies, 8.6.1 Bends, 8.6.2 High Pressure Nervous Syndrome, 8.6.3 Inert Gas Narcosis, 8.6.4 Hyperoxia And Hypoxia, 8.6.5 Hypercapnia And Hypocapnia, 8.6.6 Barotrauma, 8.6.7 Altitude Sickness, 8.6.8 Pulmonary Edema, 8.6.9 Hypothermia And Hyperthermia, 8.6.10 Dysbaric Osteonecrosis, 8.7 Drugs)
9 – Diving Protocols
(9.0 Operation Diving, 9.1 Tables, 9.2 Meters, 9.3 Profiles, 9.3.1 Bounce Diving, 9.3.2 Repetitive Diving, 9.3.3 Multilevel Diving, 9.3.4 Saturation Diving, 9.4 Altitude Procedures, 9.5 Ascents, 9.6 Algorithm Synthesis)
10 – Mixed Breathing Gases
(10.0 Mixtures, 10.1 Biological Reactivity, 10.2 Comparative Properties, 10.2.1 Nitrox, 10.2.2 Heliox, 10.2.3 Trimix, 10.2.4 Hydrox, 10.3 Haldane Modifications, 10.4 Equivalent Air Depth, 10.5 Oxygen Rebreathing)
11 – Electromagnetic Interactions
(11.0 Electrodynamics, 11.1 Coulomb And Ampere Laws, 11.2 Maxwell Equations, 11.3 Electrostatics And Magnetostatics, 11.4 Plasmas, 11.5 Fusion Energy, 11.6 Stellar Evolution, 11.7 Elementary Particle Interactions)
12 – Biophysics And Modeling Issues
(12.0 Biophysical Processes, 12.1 Perfusion Versus Diffusion, 12.2 Bubbles, 12.2.1 Preformed Nuclei, 12.2.2 Sites, 12.3 Computational Algorithms And Complexity, 12.4 Slow Tissue Compartments, 12.5 Venous Gas Emboli, 12.6 Multidiving And Adaptation, 12.7 Hyperbaric And Hypobaric Decompression, 12.8 Deep Diving)
13 – Statistics And Risk
(13.0 Systematics And Models, 13.1 Binomial Distribution, 13.2 Normal Distribution, 13.3 Poisson Distribution, 13.4 Probabilistic Decompression, 13.5 Maximum Likelihood, 13.6 Risk Tables, 13.7 Minimum Bends Depth)
14 – Geophysical And Marine Phenomena
(14.0 Geophysics, 14.1 Gravitation, 14.2 Centrifugal And Coriolis Effects, 14.3 Solar Radiation, 14.3.1 Solar Constant, 14.3.2 Orbital Inclination And Seasons, 14.4 Atmospheric Properties, 14.4.1 Temperature Distribution, 14.4.2 Clouds And Lightning, 14.5 Geology, 14.6 Plate Tectonics, 14.7 Seawater, 14.7.1 Salinity And Turbidity, 14.7.2 Temperature Distribution, 14.8 Global Water Motion, 14.8.1 Deep And Shallow Water Waves, 14.8.2 Tides, 14.8.3 Bores, 14.8.4 Currents, 14.8.5 Tsunamis, 14.9 Geomagnetism)
15 – Supercomputing
(15.0 Supercomputers, 15.1 Serial And Parallel Processors, 15.2 Networks And Storage, 15.3 Grand Challenge Problems, 15.4 Monte Carlo Simulations, 15.5 Design Of Experiments, 15.5.1 Two Phase Porous Flow, 15.5.2 HIV Analysis, 15.5 3 Groundwater Remediation, 15.5.4 Combustion Vortex Interactions, 15.5.5 Molecular Dynamics, 15.6 Computer Profile Analysis)
Appendix
(A. Operators, B. Special Functions, C. Wave, Diffusion, And Rate Equations, D. Modified US Navy Decompression Tables, E. Decompression Computer Schematic, F. Geological Time Scales, G. Ocean Cycles, H. Animal Kingdom, I. Parallel Computing Platform)
Smakprov ut boken:
De flesta avsnitt med formler (flertalet) i boken är svåra att återge här eftersom man inte kan skriva alla de tecken (främst från grekiska alfabetet och matematiken) som förekommer.
Nedan är ett utdrag från avsnittet om gasen hydrox, ” 10.2.4 Hydrox” sida 200-201, från kapitel 10 (”Mixed Breathing Gases”) som handlar om olika gasblandningars inverkan på dekompression:
”Since hydrogen is the lightest of gases, it is reasonably expected to offer the lowest breathing resistance in a smooth flow system, promoting rapid transfer if oxygen and carbon dioxide within the lungs at depth. Considering solubility and diffusivity, nitrogen uptake and elimination rates in blood and tissue should be more rapid than nitrogen, and even helium. In actuality, the performance of hydrogen falls between nitrogen and helium as en inert breathing gas for diving.
Despite any potential advantages of hydrogen / oxygen breathing mixtures, users have been discouraged from experimenting with hydrox because of the explosive and flammable nature of most mixtures. Work in the early 1950s by the Bureau of Mines, however, established that oxygen percentages below the 3%-4% level provide a safety margin against explosive and flammability risks. A 97/3 mixture of hydrogen and oxygen could be utilized at depths as shallow as 200 fsw, where oxygen partial pressure equals sea level partial pressure. Experiments with mice also indicate that the narcotic potency of hydrogen is less than nitrogen, but greater than helium. Unlike helium, hydrogen is also relatively plentiful, and inexpensive.”
(Avsnittet är helt identiskt med motsvarande avsnitt i ”Technical Diving in Depth”)
Nedan är ett utdrag från avsnittet om gasen bildandet av bubblor, ”12.2.1 Performed Nuclei” sida 222, från kapitel 12 (”Biophysics And Modeling Issues”) som berör svårigheten att förutse bildandet av bubblor:
”Shrimp experiments are also puzzling, as far as assigning performed nuclei as precursors to bubbles. Three groups of shrimps were decompressed from sea level to altitude after different initial pressure schedules. The first group was decompressed from sea level to altitude, with the formation of many bubbles. The second group was first compressed to 100 atm, brought back to the surface, and then decompressed to altitude. At altitude, no bubbles were observed in the second group. The third group was also compressed to 100 atm, but then left to swim around for a few hours before being decompressed to altitude. Bubbles were found in the third group, though not as many as in the first group. The results of the first two experiments are compatible with the presence of preformed nuclei, growth excitable under nominal compression-decompressions, but removable at pressures of 100 atm under crushing, thus precluding later bubble growth on decompression. If nuclei are indeed persistent in the body, over time scales of days, results from the third group might be expected to correlate more closely with the first group.”
(Avsnittet finns inte med i "Technical Diving In Depth".)
Nedan är ett textavsnitt, “3.4 Steady Flow” sida 59-60, om flöden, från kapitel 3 ” Thermal Interactions”, som handlar om macroegenskaper i ämnen kopplat till temperatur:
”Simple energy considerations applied to the steady flow of a fluid (gas or liquid) in system able to exchange heat and do external work, such as a steam engine, refrigerator, turbine, compressor, and scuba regulator, provide a simple means to relate temperature, internal energy, kinetic and potential energy, and pressure changes to external work and heat.
Assuming that the mass, m, of fluid entering and leaving the system in a time interval is constant, and that the fluid material properties do not change with time, denoting the external work, W, the heat exchanged, Q, entering and exiting pressures, Pi and Pf, corresponding initial and final volumes occupied by the mass, Vi and Vf, entering and exiting fluid velocities, vi and vf, entering and exiting internal energies, Ui and Uf, and entering and exiting positions, zi and zf, in a gravitational field with acceleration, g, we have in balancing total energy with the first law,
dU + dK + dY + d(PV) = dH + dK + dY = dQ – dW,
with,
K = ½ mv²,
Y = mgz,
And therefore, for conservative processes between initial and final states, i and f,
(Uf-Ui) + (Kf-Ki) + (Yf-Yi) + (PfVf-PiVi) = (Hf-Hi) + (Kf-Ki) + (Yf-Yi) = Q - W.
Equivalently, in terms of specific work, volume, internal energy, and enthalpy, kinetic energy, heat and potential energy, respectively, w, v, u, h, k, q, and y, one has,
(hf-hi) + (kf-ki) + (yf-yi) = q – w,
or, in differential terms, obviously,
dh + dk + dy = dq - dw.”
(Avsnittet är valt för att formlerna nästan kan återges på korrekt sätt med tillgängliga tecken i vanligt textformat. Motsvarande avsnitt finns även "Technical Diving In Depth" under samma rubrik, dock med omarbetat innehåll och andra formler.)
Kommentarer:
Den som funderar på att köpa boken skall först fundera över om boken är rätt bok för det egna intresset (och inte exempelvis låta sig missledas av den missvisande titeln), samt om man inte skall köpa den uppdaterade versionen "Technical Diving In Depth" istället.
Ett skäl för att köpa boken kan dock vara att den bara kostar en tredjedel av uppföljaren, varför den kanske kan vara rätt val för någon som endast vill komma åt en del information om bubbelfysik, gaser, tidvatten, jämförelser mellan olika dekompressionteorier och annat, (kanske exempelvis någon instruktör som vill komplettera sitt referensbibliotek), men inte finner uppföljaren "Technical Diving In Depth" värd pengarna.
För den som vill ha det allra senaste, så kommer det att komma en ny bok, och för att citera författaren själv: ”New book coming out for real professional audience – ’Diving Physics With Bubble Mechanics And Decompression Theory in Depth’ and is 467 pages long, borrowing, extending, and updating all previous info”
Språket i boken är inte lätt, så den som vanligtvis har svårt med engelska bör ta sig en andra funderare innan man bestämmer sig.
Något som kan uppfattas som aningen knepigt är att man ofta använder enheten ”fsw” (feet sea water) som referens för tryck, dvs man anger det djup i havsvatten (saltvatten) som motsvarar det aktuella trycket, dvs 33 fsw = 2 bar. Vidare så används främst amerikanska enheter som fot och Fahrenheit-grader, även om våra metriska enheter ibland används lite här och där.
En anmärkningsvärd egenhet i boken är att man vid mixdefinition av nitrox, trimix och helioxblandningar inte skriver halten syre först, utan sist! Det kan därför vara lite förvirrande då vi dykare oftast skriver syrehalten först (exempel, en trimix med 15% syre, 75% helium och 10% kväve, skulle vi dykare vanligtvis skriva ”trimix 15/75”, men skrivs i boken ”75/10/15 trimix”).
Boken har alldeles för mycket skrivfel, exempelvis upprepning av ord eller bokstäver som fallit bort, så uppenbart finns det brister i korrekturläsningen, vilket kan väcka en viss oro för den som är ute efter formlerna i boken – vilket kan vara ytterligare ett skäl att välja uppföljaren "Technical Diving In Depth" istället för den som är ute efter formler.
Boken saknar register vilket gör det svårt att söka information i boken, något som klart försämrar dess värde som referenslitteratur för någon som vill köpa den för att söka uppgifter.
Boken är spiralbunden, men vissa av sidorna är ihoplimmade i kanten trots det, samt att man har skurit pärmkanten allt för nära texten i boken så att man i vissa fall naggar yttersta bokstaven i kanten med hålen för spiralbindningen. Detta för att boken har blivit korrigerad, varvid man klippt isär boken och gett den spiralbindning istället för limning.
För den som känner sig osäker på matematiken i boken, så rekommenderas att man läser appendix A, där det finns en kort genomgång av grunderna.
Betyg: två av fem – trots att det är en mycket bra bok avseende dykfysik, och framförallt dekompressionsteori, men för att den har ett missvisande namn, innehållet ligger på en högre nivå än de flesta sportdykare bör intresseras av, samt att den har ersatts av en uppdaterad efterföljare – och därför sammantaget bör ha en begränsad köparkrets som faktiskt kan tillgodogöra sig innehållet, men samtidigt inte finner det självklart att köpa uppföljaren "Technical Diving In Depth".
Relaterade länkar:
Amazon´s sida om boken:
http://www.amazon.com/gp/product/0941332411
Amazon´s sida om den direkta uppföljaren/uppdateringen ”Technical Diving in Depth”:
http://www.amazon.com/gp/product/0941332977
Wienkes böcker kommenteras på forumet dykarna.nu:
https://www.dykarna.nu/forum/wienkes-bocker-104028/
Visa alla svar
 Recension: Basic Diving Physics & Application
|
Pär Ahlgren | 2006-07-14 12:06 |
  Sv: Recension: Basic Diving Physics & Application | Fredrik Helliksson | 2006-07-14 14:33 |
«TILLBAKA
Svara på detta inlägg
Vi ber dig följa de riktlinjer som beskrivs under Netiquette. Rubrik:
Svar:
