Натрия тетраборат раствор местн. 20% 30г купить в Москве по цене от 36 рублей

При подготовке анемометра к работе необходимо выполнитьследующие операции:

– Установить источник питания, соблюдая полярностьуказанную на шильдике. Крышка отсека питания крепится винтом в торце ручки анемометра.

– Выдвинуть первичный преобразователь из корпуса. Включить питание и одновременно подуть на крыльчатку в течение 3-5с. Кратковременно нажать кнопку. Примерно через 3 сна цифровом индикаторе должен появиться результат измерения.

– Если при опробовании зажигается светодиод на лицевой панели, батарея питания разряжена и ее необходимосменить, установив свежие элементы.

Очень слабое, заметное только в затемненном помещении свечение светодиода при включении прибора не является признаком разряда батареи или неисправности анемометра.

– Выключить питание и вдвинуть первичный преобразователь в нишу корпуса. Анемометр готов к работе.

Порядок работы

– Измерение скорости движения воздуха должно производиться в следующем порядке.

– Извлечь первичный преобразователь из корпуса.

– Внести первичный преобразователь в точку замера так, чтобы ось крыльчатки была параллельна направлению скорости воздушного потока.

– Включить тумблер питания и выждать время, необходимое

для производства замера.

– По истечении времени замера, кратковременно нажатькнопку на его лицевой панели, отсчитать результат измерения поцифровому табло и выключить тумблер питания.

– Измерения скорости движения воздуха в горных выработках шахт должны проводиться в соответствии с “Правилами безопасности в угольных и сланцевых шахтах”.

Способы замера скорости движения воздуха

4.2.1 Точечный способ замера средней скорости движения воздуха

Точечный способ замера состоит в том, что все сечение выработки или трубопровода разбивается на равномерные площадки, в центре которых производится замер скорости движения воздуха (рис. 4.4).

Рисунок 4.4 – Замер скорости движения воздуха по точкам

Затем все полученные скорости по точкам суммируются и полученная величина делится на количество произведенных замеров; в результате получается средняя скорость движения воздуха в данном сечении выработки. Для большей точности замеров рекомендуется разделить сечение выработки на большее количество площадок.

Замеры точечным способом отнимают много времени, в течение которого количество протекающего по выработке воздуха обычно не остается постоянным.

Для получения точных замеров рекомендуется не ограничиваться одним обходом сечения, а делать, по крайней мере, два.

Точечный способ следует применять в том случае, когда скорость по сечению выработки весьма неравномерна.

4.2.2 Замер средней скорости движения воздуха по сечению

Замер средней скорости движения воздуха по сечению можно производить анемометрами различных типов двумя способами: замером «перед собой» и замером «в сечении».

При замере «перед собой», замерщик держит прибор перед собой на вытянутой руке и перемещается по сечению выработки вместе с анемометром так, как показано на рис. 4.5. Замер способом «перед собой» может производиться при высоте выработки в свету не более 2м.

При замере «в сечении» замерщик становится спиной к стенке выработки и, перемещаясь по сечению ее, равномерно водит анемометр перед собой на вытянутой руке.При замере берут начальный отсчет, затем одновременно с включением анемометра засекают время и по истечении 1 или 2 мин, лучше 100 с(в зависимости от сечения), анемометр выключаюти берут отсчет. После каждого замера вычисляется разность между конечным и начальным отсчетами. Замер повторяется 3 раза, затем берется среднее значение, умножается на поправочный коэффициент способа замера, и получается истинная скорость.

Рисунок 4.5 – Путь движения анемометров по сечению выработки

Для способа замера «перед собой» поправочный коэффициент (К) принимается равным 1,14, а для способа «в сечении» –в зависимости от сечения выработки.

Таблица 4.3 – Средняя поправкаК в зависимости от сечения выработки для способа замера «в сечении»

Поправочный коэффициент также можно вычислить по формуле:

К=(S-0,4)/S,                                                   (4.1)

где S – площадь поперечного сечения выработки, м²;

0,4 – площадь миделева сечения, м².

При замере анемометром, укрепленным на шесте, когда анемометр находится в сечении выработки, удаленном от замерщика на 1,5-2м, поправочныйкоэффициент не вводится (К=1).

Измерение скорости движения воздуха анемометром осуществляется следующим образом. С помощью арретира выключают передаточный механизм и записывают начальное показание счетчика по трем шкалам. Анемометр помещают в воздушный поток. Крыльчатый анемометр должен быть установлен так, чтобы крыльчатка была направлена навстречу потоку и ее ось совпала с направлением движения воздуха. Чашечный анемометр устанавливают вертикально в воздушном потоке, т.е. ось крестовины с чашками должна быть перпендикулярна направлению движения воздуха. Через 10-15 с, т.е. после того, как скорость ветроприёмника установится, одновременносвключениемсчетчиказасекаютвремяипоистечении некоторого промежутка времени (100 с) счетчик анемометра выключают. Записывают конечное показание счетчика, вычисляют разность между конечным и начальным отсчётами. Делением разности конечного и начального отсчётов на время замера, определяют число делений счетчика в 1 с.

Для пересчета числа делений nв фактическую скорость к каждому анемометру прилагается поверочное удостоверение, на котором графически дается зависимость v = f(n) или поправочные множители.

По оси ординат нанесено число делений, по оси абсцисс — скорости движения воздуха (рис. 4.6).

Рисунок 4.6 – График зависимости числа деленийшкалы в секунду от скоростивоздушногопотока

К крыльчатому анемометру прилагают два графика, один из которых применяется при скорости направленного потока до 1м/с, а второй – при скорости от 1 до 5 м/с.

Измерение скорости воздушного потока анемометром проводят три раза и по результатам этих замеров определяют среднее значение скорости движения воздуха.

При выполнении лабораторной работы необходимо произвести замеры скорости движения воздуха способами «перед собой» и «в сечении». Запись и обработку результатов замеров выполнить по форме приведенной в таблице 4.4

Таблица 4.4 – Журнал для регистрации результатов измерения скорости движения воздуха анемометром.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Устройство крыльчатого анемометра, пределы измерений.

2. Устройство чашечного анемометра, пределы измерений.

3. Что собой представляет паспорт анемометра?

4. Устройство и принцип работы анемометра АПР-2.

5. Подготовка к работеанемометра АПР-2.

6. Порядок измеренияскоростивоздуха анемометром АПР-2.

7. Сущность точечного способа замера.

8. Что такое средняя контрольная скорость и ее определение?

9. Замер средней скорости движения воздуха по сечению способом «перед собой».

10. Замер средней скорости движения воздуха по сечению способом «в сечении».

11. Поправочные коэффициенты при замерах «перед собой» и «в сечении».

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ №5

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕОПРЕДЕЛЕНИЕПОЛНОГО

СТАТИЧЕСКОГОИСКОРОСТНОГОДАВЛЕНИЙ

Цель работы: – ознакомить с аппаратурой, применяемой при аэродинамическом эксперименте, и основными приемами измерения параметров воздушного потока.

Приборы для измерения отдельных параметров воздушного потока состоят из собственно приемника давления или скорости, измерителя и линии связи между ними.

Микроманометры

Измерителямидавленияслужатжидкостныеманометры и микроманометры. В рудничнойвентиляцииширокоераспространение получили U-образныежидкостные манометры и микроманометрытипа ММН.

U-образныйжидкостный манометр(рис. 5.1)

Рисунок 5.1 – U-образныйжидкостный манометр

изготовленизстекляннойU-образной трубки, котораязаполнена до серединыжидкостью – водойили спиртом.

К одному и второму коленам трубки подводят даления.Вес столба жидкости манометра, изображенного на (рис. 5.1), уравновесит перепад давления

hγ_ж = ΔР = Р₁– Р₂                                         (5.1)

Сделав отсчет по одному и второму коленам, получаем искомую разность давлений.

Жидкостный манометр, у которого диаметры трубок правого и левого колен сильно отличаются друг от друга, представлен на (рис.5.2).

Рисунок 5.2 – Жидкостный манометр с уширенным коленом

В таких приборах, нашедших широкое применение, необходимо сделать только один отсчет при измерении разности давления.

Наибольшее распространение при экспериментальных работах в рудничной аэродинамике получили микроманометры.

Жидкостный микроманометр, изображенный на (рис. 5.3), состоит из двух колен, одно из которых имеет изменяемый в определенных пределах наклон и значительно меньший диаметр. Как видно из (рис. 5.3), к широкому сосуду подведено большее давление, а меньшее – к подвижной измерительной трубке малого диаметра.

Рисунок 5.3 – Схема микроманометра

Обозначим площадь поперечного сечения измерительной трубки через f, а поперечное сечение сосуда – через F. Под действием разности давлений hγ_ж = ΔР = Р₁– Р₂ ( где Р₁>Р₂иγ_ж – удельный вес жидкости) уровень жидкости в трубке повысится на величину αот нулевого положения, а в широком сосуде уровень жидкости опустится на величину h₀от начального (нулевого) положения, при этом объем жидкости, равный h₀F, перетечет в трубку и будет равен объему αf, т. е.

h₀F = αf (5.2)

Разность уровней в коленах будет равна:

h = h₀ h₁ (5.3)

где h₀ – вертикальнаявысотаопусканияжидкостивширокомсосуде;

h₁ – вертикальная высота подъема жидкости в измерительнойтрубке.

Ноh₁= αsinφ, (5.4)

и          (5.5)

Подставив вместо h₁и h₀их значения в предыдущее уравнение, получим:

(5.6)

Следовательно, искомая разность давлений

(5.7)

Отсюда видно, что увеличение «масштаба» измерения есть отношение отсчитываемой на шкале прибора величины αк вертикальной высоте столба жидкости, уравновешивающей измеряемую разность давлений,

(5.8)

Чувствительность прибора будет тем больше, чем меньше отношение и чем меньше угол наклона φ. Отношение принимаютменьше 0,01 при диаметре трубки 1,5—2 мм и более; наклон трубки обычно принимают sinφ = 0,1 и более.

Микроманометр типа ММН

Общий вид прибора показан на (рис. 5.4, а).

а)

б)

Рисунок 5.4 – Микроманометр ММН

На силуминовой плите 1 укреплен стальной штампованный резервуар 2. Сверху резервуар герметически закрыт крышкой на резиновой прокладке. На крышке укреплены трехходовой кран 3, заливочная пробка 4 и регулятор нулевого положения мениска 5, служащий для подгонкименискаспиртавизмерительной трубке к нулевойрискешкалы. Припомощи небольшойстойки к плите 1 крепитсякронштейнс измерительнойтрубкой 6. Нижняячасть измерительнойтрубкичерез штуцер при помощи эластичной резиновой трубки сообщается с резервуаром 2, а верхний ее конец сообщается с трехходовым краном 3. Измерительная трубка 6 установлена так, что нулевая точка ее шкалы совпадает с осью вращения кронштейна.

Шкала измерительной трубки имеет длину 250 мм, и каждое деление ее соответствует 1 мм.

Для установки кронштейна с измерительной трубкойна требуемый угол наклона к плите 1 прикреплена дуга 7, имеющая пять отверстий с цифрами: 0,8; 0,6; 0,4; 0,3 и 0,2, обозначающими постоянный множитель прибора К.

Для установки микроманометра в строго горизонтальное положение на плите 1 установлены два уровня 8 с цилиндрическими ампулами. Заполнение прибора спиртом производится через отверстие в крышке, закрываемое пробкой 4, а опорожнение – полное или частичное – через сливной кран, который укреплен на отводе в нижней части резервуара.

Каналы в трехходовом кране расположены таким образом, что при повороте его против часовой стрелки до упора резервуар и измерительная трубка сообщаются с атмосферой, а отверстия к штуцерам 1 и 3 перекрываются (рис. 5.4, б); при этом положении крана проверяется нуль прибора. При повороте крана по часовой стрелке до упора штуцер 3 сообщается с резервуаром, а штуцер 2 сообщается со штуцером 1 и через него с измерительной трубкой, при этомведущее в атмосферу отверстие перекрывается.

При измерении прибором разряжений резиновая трубка, идущая от места замера, надевается на штуцер 2, а при измерении давлений – на штуцер 3.

При измерении прибором перепада плюсовая трубка надевается на штуцер 3, а минусовая – на штуцер 2.

При работе с микроманометром необходимо произвести следующее:

1) установить прибор при помощи регулировочных винтов в строго горизонтальном положении;

2) установить кронштейн с измерительной трубкой в крайнее верхнее положение под наклоном 0,8;

3) повернуть пробку трехходового крана против часовой стрелки до упора и через заливочную пробку залить микроманометр этиловым спиртом (с плотностью 0,8095 г/см³) так, чтобы уровень его в измерительной трубке установился приблизительно против нулевого деления, затем завернуть пробку до отказа. Для четкой видимости мениска этиловый спирт должен быть окрашен метиловым красным красителем «метилрот», консистенция красителя в спирте 0,05 г/л;

4) надеть на штуцер трехходового крана отрезок резиновой трубки и, поставив кран (путем поворота его по часовой стрелке до упора) в рабочее положение, поднять путем подсоса уровень спирта в измерительной трубке примерно до конца шкалы и убедиться в отсутствии воздушных пробок в столбике спирта. В случае обнаружения воздушных пробок таковые необходимо удалить, выдув их вместе со спиртом в резервуар;

5) повернуть кран против часовой стрелки до упора, переставить кронштейн с измерительной трубкой на требуемый угол наклона и при помощи регулировочного барабана окончательно скорректировать нуль;

6) соединить прибор с объектом измерения и проверить уровень; повернуть кран по часовой стрелке до упора и сделать отсчеты. Во время работы необходимо периодически проверять нуль прибора, а также следить за положением прибора по уровням.

Включение прибора для измерений должно производиться таким образом, чтобы абсолютное давление над спиртом в резервуаре было больше, чем в измерительной трубке. При этом условии уровень спирта в измерительной трубке будет подниматься, а в резервуаре опускаться.

Для прибора установлены следующие значения «постоянной прибора» К: 0,2; 0,3; 0,4; 0,6 и 0,8. Эти значения К, как указано выше, нанесены на дуге прибора 7. Так как длина шкалы измерительной трубки равна 250 мм, то пределы измерения при указанных наклонах составляют соответственно 50, 75, 100, 150 и 200 мм вод.ст.

Погрешность показаний микроманометра обычно не превышает ±0,5 – 1,0% от соответствующих верхних пределов измерений.

Погрешность прибора от изменения плотности спирта под влиянием температуры и крепости спирта учитывается поправочным коэффициентом П, который дается в таблице, прилагаемой к прибору.

Истинные показания прибора определяются по формуле:

h_и = К·П·h, мм вод. ст. (5.9)

где h – отсчет по шкале прибора, мм.

Приемники давления

Измерение давления или скорости потока требует наличия двух приборов: микроманометра и насадки (приемника воздушного давления), которая помещается в поток.

К приемникам давления или скорости, устанавливаемым в поток,при аэродинамических исследованиях предъявляются определенныетребования:

а)измеряемый параметр (давление или скорость) должен определяться с минимальными погрешностями;

б)приемник должен быть малочувствителен к скосу потока,еслионне предназначендляизмерениянаправленияскорости;

в)приемник должен правильно осреднять (во времени) значение параметра, иметь малые габариты и не изменять характерпотока;

г)незначительные отклонения от рекомендуемой формы приемника не должны оказывать заметного влияния на точность измерения;

д)числовое значение коэффициента приемника должно бытьпостоянным в широком диапазоне скоростей потока.

При определении скорости потока и давления микроманометром и резиновой трубкой, конец которой помещают в поток срезом шланга против потока или по потоку или, наконец, срезом параллельно к линиям тока, будут получены значения завышенные или заниженные. Это происходит потому, что шланг, помещенный в поток, искажает поле потока и вносит погрешности при измерении давлений и скорости.

Рассмотрим приемники статического давления. Статическим давлением называется давление, которое воспринимает тело, помещенное в поток и перемещающееся со скоростью потока параллельно ему.

Приемник статического давления называется статической трубкой, статическим насадкомили зондом. Статическая трубка состоит из пустотелой цилиндрической трубки диаметром d, снабженной обтекаемым закрытым носком (рис. 5.5).

Рисунок 5.5 – Статический зонд

Эта трубка присоединена ко второй трубке-державке под прямым углом. Приемная трубка на расстоянии 1₁≥ 3d имеет ряд отверстий, через которые давление передается к микроманометру. Расстояние от приемных отверстий до державки 1₂≥ 8d. Отклонение зонда от направления потока ±8⁰ не влияет на его показания.

Воздухомерная трубка, пневмометр, или приемник воздушного давления изображен на (рис. 5.6).

Рисунок 5.6 – Воздухомерная трубка

Трубка помещается в поток приемным элементом параллельно линиям тока. Вид воздухомерной трубки такой же, как и статического насадка, только в приемнике давления имеется в носке осевое отверстие 2, а державка трубки снабжена двумя патрубками, один из которых воспринимает полное давление ( ), а второй – статическое давление ( – ).

Приемником статического давления служат кольцевая щель или боковые отверстия 1, а приемником полного напора – осевое отверстие 2. Точка 2 представляет собой точку полного торможения потока, так как микроманометр, присоединенный к воздухомерной трубке, запирает поток.

Через осевое отверстие 2, которое называется отверстиемполного напора на поверхность жидкости, в широком резервуаре будет восприниматься полный напор потока, определяемый уравнением:

                                        (5.10)

где Р_ст – статическое давление;

Р_ск – скоростное (динамическое) давление.

Высота подъема уровня жидкости в измерительной трубке микроманометра связана со скоростным напором потока выражением:

                               (5.11)

где ξ – коэффициент прибора, близкий к единице;

h – вертикальная высота жидкости;

γ_ж – удельный вес жидкости.

Так как                                         (5.12)

где ρ – массовая плотность воздуха;

v – скорость потока;

то скорость потока будет равна:

                                (5.13)

Статическое давление можно измерять через отверстия в стенке тела. Ось отверстия должна быть перпендикулярна поверхности тела, отклонение ее на ±5⁰невызываетзаметнойпогрешности.В месте выхода отверстия наружу поверхность должна быть гладкой, без заусениц. Диаметр отверстия не меньше 0,2 мм.

Точность замеров скорости движения воздуха воздухомерной трубкой зависит от места установки трубки.

Экспериментальное определение разности полных давлений

Работа выполняется в аэродинамическойтрубенезамкнутого типа с закрытой рабочей частью. Схемасоединений и расстановки приборов представлена на (рис. 5.7).

В аэродинамической трубе на участке между сечениями I-I и II-II необходимо определить разность полных давлений. Для этого в сечениях I-I и II-II устанавливаем воздухомерные трубки. Каждая трубка помещается в поток приемным элементом параллельно линиям тока в центральной части поперечного сечения трубы, причем осевое отверстие должно быть расположено навстречу потоку.

Патрубки державок воздухомерных трубок со знаком плюс соединяют резиновыми шлангами с микроманометром. К резервуару микроманометра присоединяют конец шланга большого давления, т. е. от трубки, установленной в сечении I-I.

Рисунок 5.7 – Схема соединений и расстановки приборов для замера разности полных давлений

Описанный способ замера дает правильные результаты только для случаев, когда в первом и втором сечениях имеют место одинаковые профили скоростей.

Если профили скоростей разные, то для получения правильных значений полных давлений необходимо определить среднюю величину полного давления в каждом сечении и потом находить их разность. Чем больше отличаются профили скоростей в сечениях, тем больше число замерных точек следует брать в поперечном сечении трубы.

СОПРОТИВЛЕНИЯВЫРАБОТКИ

Цель работы: – ознакомить с методикой определения коэффициента аэродинамического сопротивления αи дать навык проведения аэродинамического эксперимента.

Депрессия любого участка воздухопровода:

                (6.1)

где α – коэффициент аэродинамического сопротивления;

Р – периметр, м;

L – длина участка воздухопровода, м;

S – площадь сечения, м²;

Q – количество протекающего по участку воздуха.

Отсюда:

               (6.2)

Следовательно, чтобы определить коэффициент аэродинамического сопротивления α выработки или трубопровода, необходимо измерить величины h, S, P, Lи Q.

Работа выполняется на аэродинамической трубе.

При экспериментальном определении коэффициента аэродинамического сопротивления моделей горных выработок обращается внимание на правильный выбор длины входного, начального, рабочего, выходного участков и других параметров, обеспечивающих создание на рабочем участке установившегося турбулентного режима течения и получения надежных отсчетов измеряемых величин разности давлений.

Входной и начальный участки представляют собой разгонный участок аэродинамической трубы, где начинается и завершается развитие турбулентного профиля скоростей.

Длина входного участка при турбулентном режиме колеблется в пределах 10 ÷ 50 калибров (калибром принято считать диаметр трубы).

Длина экспериментального (рабочего) участка при различных скоростях движения должна обеспечивать достаточную точность отсчетов по приборам во время замера депрессии.

Длина выходного участка должна быть выбрана таким образом, чтобы исключить влияние выхода потока из трубы на измерения в рабочем участке.

Работы по экспериментальному определению коэффициента аэродинамического сопротивления участка производятся в следующей последовательности:

1. Выбирают экспериментальный участок, на котором измеряют депрессию. Протяженностью 60 – 100 м, прямолинейныйс постоянным сечением.Собирается схема представленная на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема соединений и расстановки приборов для определения коэффициента аэродинамического сопротивления на экспериментальном участке.

2. Определяют площадь поперечного сечения и периметр экспериментального участка.

3. Измеряют депрессию экспериментального участка. Для этого устанавливают в начале и конце экспериментального участка воздухомерные трубки и присоединяют их резиновыми шлангами к микроманометру, устанавливаемому за II сечением (см. схему рис. 6.1). Отсчеты по микроманометру для замера разности статических давлений h_стберут одновременно (синхронно) с отсчетами по микроманометру, которым определяют динамическое давление h_ск.

3. Определяют количество воздуха, протекающего по аэродинамической трубе воздухомерными трубками в сочетании с микроманометрами или анемометрами.

Замер количества воздуха воздухомерными трубками и микроманометром.Для определения Q выбираем замерное сечение за вторым замерным пунктом и тщательно измеряем его поперечное сечение.

Разбиваем это сечение на ряд примерно равновеликих площадок. Устанавливаем микроманометр для замера динамического давления h_ск и соединяем его с так называемой подвижной воздухомерной трубкой резиновыми шлангами.

Установив все приборы и подготовив их к работе, приступают к измерениям.

Работу выполняют одновременно три наблюдателя.

Первый берет отсчеты по подвижному микроманометру h_ск, т. е. записывает результаты отсчетов свои и второго наблюдателя в полевой журнал.Второй наблюдатель отсчитывает синхронно с первым значения статического перепада по второму микроманометру h_ст. Эти отсчеты одновременно служат и контрольными, характеризующими вентиляционный режим во время исследований.Третий наблюдатель по команде первого переставляет подвижную воздухомерную трубку по замерным точкам сечения.

Перед началом исследований и в конце их измеряют, пользуясь психрометром и барометром-анероидом, температуру и влажность воздуха и барометрическое давление.

Замер скорости анемометром выполняется одним из известных способов: точечным способом в центрах площадок или путем обвода сечения, оба эти способа подробно описаны в лабораторной работе №4.Результатынаблюденийзаносятсявжурнал наблюдений (табл. 6.1)

Таблица 6.1 – Журнал наблюдений

5. Обрабатывают материалы наблюдений. Для удобства обработки материалов пользуются журналом вычислений(табл. 6.2).

Таблица 6.2 – Журнал вычислений

Чтобы найти исправный отсчет скоростного напора в миллиметрах наклонного столба спирта микроманометра, соединенного с подвижной скоростной трубкой (графа 2, табл. 6.2), поступаем так:

а) по формуле (6.3)определяем средний отсчет по неподвижной трубке, для чегоскладываем все отсчеты графы 9 (табл. 6.1) и делим на числонаблюдений. Результат записываем внизу этой колонки.

                (6.3)

б)по формуле(6.4)вычисляем для каждой точки исправленный отсчет. Значенияh_под  берем из графы 5 (табл. 6.1), а значения h_ст – из графы 9 (табл.6.1).

                      (6.4)

Для вычисления скоростного напора в мм вод.ст. пользуются следующей формулой:

                        (6.5)

гдеK – постоянная прибора;

П – поправочный коэффициент прибора;

Скорость потока в каждой площадке вычисляем по формуле:

                          (6.5)

где h_cк – берется из графы 4 (табл. 6.2);

ξ – поправочный коэффициент воздухомерной трубки;

 – поправка на приведение скорости к стандартному давлению и температуре;

Т – температура воздуха в период проведения эксперимента, ⁰С;

В – барометрическое давление воздуха, мм рт. ст.

Вычисляем количество воздуха в площадке:

                             (6.6)

Депрессию выработки вычисляем по формуле:

                      (6.7)

где ξ₁ и ξ₂ – поправочные коэффициенты воздухомерных трубок.

Среднее значение h_cтберется из графы 9(табл. 6.1);

Общее количество воздуха, протекающего по выработке, находим, суммируя значения q, приведенные в графе 7 (табл. 6.2).

Имея все величины, входящие в формулу (6.2)для подсчета коэффициента аэродинамического сопротивления α, вычисляем его значение.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое коэффициент аэродинамического сопротивления трению α?

2. Физический смысл коэффициента аэродинамического сопротивления α.

3. Размерность коэффициента аэродинамического сопротивления α.

4. Методика определения коэффициента аэродинамического сопротивления α.

5. От каких факторов зависит величина?

6. Зависит ли от скорости движения воздуха коэффициент аэродинамического сопротивления α?

7. Напишите уравнение по которому можно рассчитать коэффициент аэродинамического сопротивления α.

8. Какие величины необходимо определить для расчета коэффициента аэродинамического сопротивления α?

9. Разность каких давлений необходимо замерить для определения коэффициента аэродинамического сопротивления трению α?

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ №7

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕОПРЕДЕЛЕНИЕ

Цель работы: – ознакомить с методикой определения коэффициента местного сопротивления и техникой эксперимента.

Работа выполняется на аэродинамической трубе с местным сопротивлением.

Величина потери напора при протекании воздуха через местное сопротивление, например при повороте выработки под прямым углом, определяется из выражения

        (7.1)

где h_об – суммарная величина потерь напора на местные сопротивления вследствие поворота выработки и трения о стенки выработки;

h_тр – величина потери напора на трение воздуха о стенки выработки;

Δh_ск – разность скоростных напоров при наличии разных скоростей в замерных сечениях.

Известно также, что

        (7.2)

где ξ – коэффициентместногосопротивления, в нашемслучае поворот;

v – средняя скорость потока в выработке, м/с;

g – ускорение силы тяжести, м/с²;

откуда находим:

        (7.3)

Следовательно, чтобы определить ξ, необходимо опытным путем найти h_м, vи γ.

Величина потери напоранатрениевычисляется по формуле:

                (7.4)

причем величины Р, L, S и Q измеряются в каждом опыте. Коэффициент αопределяется экспериментальным путем или принимается по справочникам. (В данном случае он может быть принят по результатам лабораторной работы №6.)

Для определения величины местного сопротивления измеряем величину потери напора h_об, располагая статические трубки с обеих сторон местного сопротивления.

Схема соединений и расстановки приборов для определения коэффициента местного сопротивления на экспериментальном участке представлена на рисуноке 7.1.

При выборе места установки статических трубок рекомендуется руководствоваться следующими положениями: первая (по направлению движения потока) статическая трубка должна устанавливаться в таком сечении, чтобы расстояние от него до местного препятствия было равно 5—6dс непременным наличием прямолинейного начального участка длиной 15dперед этой статической трубкой с такой же крепью, как на замерном участке; вторая трубка устанавливается за местным сопротивлениемна расстоянии12—15d.

Рисунок 7.1 – Схема соединений и расстановки приборов для определения коэффициента местного сопротивления на экспериментальном участке.

Способ измерения депрессии, скоростного напора и других элементов описан в лабораторных работах №5 и №6.

Определив все величины, входящие в формулу (7.3)для подсчета коэффициента местного сопротивления ξ, вычисляем его значение.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такоекоэффициентместногосопротивления ξ?

2. Физический смысл коэффициента местногосопротивления ξ.

3. Размерность коэффициента местногосопротивления ξ.

4. Методика определения коэффициента местногосопротивления ξ.

5. От каких факторов зависит величина?

6. Напишите уравнение по которому можно рассчитать коэффициента местногосопротивления ξ.

7. Какие величины необходимо определить для расчета коэффициента аэродинамического сопротивления α?

8. Напишите уравнение для определения потерь давления в местном сопротивлении.

9. В каком случае в одинаковых воздуховодах коэффициентместногосопротивления ξ больше: при слиянии или разделении потоков?

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. УшаковК.З., БурчаковА.С., Аэрология горных предприятий. – М.: Недра, 1987. – 421с.

2. Абрамов Ф.А., Бойко В.А., Лабораторный практикум по рудничной вентиляции. – М.: Недра, 1966. – 160с.

3. Рудничная вентиляция: Справочник / Н.Ф. Гращенков, А.Э. Петросян, М.А. Фролов и др.; Под ред. К.З. Ушакова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 1988. – 440с.

4. Правила безпеки у вугільних шахтах: НПАОП 10.0-1.01.08.. – Київ: Відлуння, 2008. – 398с.