Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Режимы движения воздуха и типы воздушных потоков



2018-07-06 2514 Обсуждений (0)
Режимы движения воздуха и типы воздушных потоков 5.00 из 5.00 3 оценки




 

Различают ламинарное и турбулентное движения воздуха.

Ламинарное движение имеет место при малых скоростях движения воздуха, при этом воздушный поток состоит из несмешивающихся между собой параллельных слоев (струек).

Турбулентное движение характеризуется беспорядочным изменением параметров течения воздуха во времени и пространстве и беспорядочным перемешиванием между слоями потока.

При увеличении скорости движения воздуха ламинарное движение переходит в турбулентное.

(2.16.)
Определить режим движения воздуха можно при помощи специального критерия – числа Рейнольдса:

Rе=νD/υ,

где ν - средняя скорость движения воздуха, м/с; D – гидравлический диаметр воздуховода (выработки), м.

(2.17.)
Гидравлический диаметр:

D=4S/P,

где Sи Р – площадь поперечного сечения (м2) и периметр (м) воздуховода соответственно.

В гладких трубах турбулентное движение имеет место при Re≥2300, а в подземных выработках – при Re≥1000-1500.

Все воздушные потоки делятся на два типа: ограниченные потоки – потоки с твердыми границами и свободные потоки (или свободные струи) – потоки, не имеющие твердых границ.

 

Аэродинамическое сопротивление

 

Закон сопротивления

 

(2.18.)
Закон сопротивления – зависимость между депрессией h и средней скоростью ν (или количеством Q) воздуха в воздуховоде (выработке). Теоретически и экспериментально установлено, что такая зависимость имеет параболический характер:

h=Cνx=CQx,

где С – постоянная, характеризующая текущую жидкость (газ, воздух), размеры и шероховатость трубопровода; х – показатель степени, зависящий от режима движения воздуха (при турбулентном движении х=2, при ламинарном х=1, при фильтрационном движении 2>х>1).

Показатель х может быть определен экспериментально.

 

Виды сопротивлений

 

Сопротивление трения.

При движении воздуха в его потоке появляются силы трения под влиянием вязкости и эффекта прилипания. Т.к. стенки воздуховодов шероховаты, движущийся в них воздух оказывает давление на выступы шероховатости, т.е. появляется сила давления. Результатирующая сила называется силой трения, а вызываемое ею сопротивление – сопротивлением трения.

В рудничной аэрологии выведена формула, связывающая количество проходящего по выработке воздуха (Q) с потерей напора (h) , размерами и шероховатостью стен выработки:

(2.19.)
,

где α – коэффициент аэродинамического сопротивления трения, Н·с24; L и Р – соответственно длина и периметр выработки, м; S – площадь поперечного сечения выработки, м2; Q – количество воздуха, м3/с.

Для круглых труб:

(2.20.)
,

где D – диаметр трубопровода, м.

(2.21.)
Выражение называется сопротивлением трения.

Тогда, h=RQ2

Последнее уравнение является основным уравнением рудничной вентиляции. Оно дает возможность рассчитать величину депрессии, которую должен развить вентилятор, чтобы обеспечить заданный режим проветривания выработки (шахты) при известных α, L, P, S и Q.

Величина α зависит от числа Рейнольдса Re (до 100000) и шероховатости стенок выработки, а также от площади поперечного сечения выработки.

Значения α могут быть определены экспериментально в лаборатории или в натурных условиях. Имеются табулированные значения α для различных выработок [7].

В промышленной вентиляции потери давления на трение принято определять по выражению [6]:

(2.22.)
, н/м2

где λ – безразмерный коэффициент сопротивления трения; L и d – длина и диаметр воздуховода соответственно, м; ν – скорость движения воздуха, м/с; ρв – плотность воздуха, кг/м3.

При установившемся турбулентном потоке коэффициент сопротивления трения может быть определен из выражения [6]:

(2.23.)
(2.24)
,

где rо – радиус трубы; ε – высота выступов шероховатости, мм.



2018-07-06 2514 Обсуждений (0)
Режимы движения воздуха и типы воздушных потоков 5.00 из 5.00 3 оценки









Обсуждение в статье: Режимы движения воздуха и типы воздушных потоков

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2514)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.007 сек.)