Цель работы: закрепление знаний и навыков, полученных
при работе с приборами на аэродинамической установке, знаний о
видах давления и депрессии, освоение техники измерения различ-
ных видов депрессии и приемов перевода величины депрессии из
одной системы единиц в другую, определение удельного веса возду-
ха по его температуре и давлению, определение скорости движения
воздуха по скоростному напору.
Общие сведения
В точке 6 аэродинамической установки (см. рис. 1) отверстие
трубки, соединяющей эту точку со штуцером 6, расположено непо-
средственно на стенке (почве) выработки и на него действует только
статическое давление (p6 = pст), передаваемое на штуцер 6. Поэтому
этот штуцер выполняет роль того конца трубки Пито, который по-
мечен знаком «-».
В точке 7 установки предусмотрена Г-образная трубка, вы-
ступающая в выработку и направленная входным отверстием
навстречу потоку воздуха. На это отверстие действует полное дав-
ление (p7 = pп), которое через шланг передается на штуцер 7. Поэто-
|
|
му этот штуцер выполняет роль того конца трубки Пито, который
помечен знаком «+».
В работе 2 все измерения выполняются в точках 6 и 7, вход-
ные отверстия которых находятся в одной вертикальной плоскости
(в одном сечении), и скоростная депрессия (скоростной напор) равна
разности между полным и статическим давлением в этом сечении:
h ск = p п – p ст = p 7 – p 6 = p ск, т. е. в одном и том же сечении выработ-
ки (трубы) скоростная депрессия численно равна скоростному дав-
лению (напору).
Величина скоростного давления зависит от скорости движе-
ния воздуха, а эта скорость различна в разных точках поперечного
сечения. Поэтому величина скоростного давления зависит от поло-
жения наконечника трубки Пито в поперечном сечении выработки
или трубопровода:
p ск = h ск = γv т2 /2g = ρv т2 /2
(14)
где: v т – скорость движения воздуха в той точке поперечного сече-
ния, где расположен наконечник трубки Пито, м/с; γ – удельный
вес воздуха; ρ – его плотность (ρ = γ / g).
Если скоростное давление (депрессия) выражается в мм вод.
ст., то удельный вес воздуха в зависимости от его температуры и
давления подсчитывается по эмпирической формуле:
γ = 0,461 p 0 /(t + 273)
(15)
где: p0 – атмосферное давление, мм. рт. ст.; t – температура воздуха,
°С.
Из формулы (14) следует, что измерив величину скоростного
давления p ск (депрессии h ск) в какой-либо точке воздушного потока,
можно определить скорость движения воздуха в этой точке:
vт = (2ghск /γ)0,5
План работы
(16)
1. Вспомните основы шахтной аэромеханики, правила без-
|
|
опасности, устройство аэродинамической установки и приборов для
измерения депрессии и давления, а также технику измерения и об-
работки результатов измерений.
2. Внимательно прочитайте общие сведения, изложенные в
настоящей работе.
3. Изучите устройство, принцип действия воздухомерной
трубки (рис.5) и правила работы с ней.
4. Подготовьте табл.3.
5. Измерьте микроманометром депрессию: статическую на
участке 0 – 6 (h ст= h 0 - 6); полную на участке 0 - 7 (h п = h 0 – 7); ско-
ростную между точками 7 и 6 (h ск = h 7 – 6), используя пояснения к
пункту 5 плана работы 1.
При выполнении замеров шибер 2 должен быть открыт, а
шибер 1 – закрыт.
Контроль правильности измерений: h ск = h ст - h п
Исходные данные и результаты измерений занесите в табл.3.
6. Измерьте температуру воздуха (t) и атмосферное давление
(p 0) в лаборатории.
7. Соблюдая размерность, рассчитайте величину статическо-
го давления в точке 6 (p ст = p 6) и полного давления в точке 7 (p п =
p 7), имея в виду, что h ст = h 0 – 6 = p 0 - p 6, а h п = h 0 – 7 = p 0 - p 7.
8. По формуле (16) определите скорость движения воздуха в
точке 7 модели v7 = vт
9. Результаты измерений и расчетов сведите в табл.5.
Таблица 5
10.Оформите и защитите отчет.
Контрольные вопросы
1. Каково назначение воздухомерной трубки?
2. Можно ли воздухомерной трубкой измерить давление воздуха?
3. Что такое депрессия?
4. Чем отличается точка 7 модели от точки 6 и других точек замера?
5. Какие виды депрессии и давления можно измерить с помощью
трубки Пито?
6. Какими приборами можно измерить величину депрессии?
7. Что такое статическое давление, полное давление, скоростное
(динамическое) давление?
8. Зависит ли от положения трубки Пито в сечении выработки вели-
чина скоростного давления, полного, статического?
9. Какое давление во всасывающем трубопроводе больше – полное
или статическое? А в нагнетательном? Приведите соответствующие
доказательства.
10. Как изменится полное и статическое давление воздуха, воспри-
нимаемое трубкой Пито, если ее наконечник повернуть в потоке на
180˚? Какое из этих видов давления больше при том и другом поло-
жении наконечника?
11. Какая депрессия во всасывающем трубопроводе больше – полная
или статическая? А в нагнетательном? Приведите соответствующие
доказательства.
32
|
12. Изобразите графически схемы подключения микроманометра к
трубке Пито (см. рис.6 и 7) при измерении полной, статической и
скоростной депрессии в нагнетательном трубопроводе.
13. Почему во всасывающем трубопроводе p п > pст, а h п < hст? Как
будут выглядеть эти неравенства для нагнетательного трубопрово-
да?
14. Как определить скоростную депрессию, не измеряя ее непосред-
ственно?
15. От каких параметров зависит плотность воздуха? Как она меня-
ется с ростом давления и температуры?
16. Как с помощью трубки Пито и микроманометра определить ско-
рость движения воздуха?
17. Что покажет микроманометр, если его подключить к штуцеру
«-» трубки Пито в горной выработке? К штуцеру «+»? К обоим кон-
цам трубки?
18. Влияет ли величина атмосферного давления на показания мик-
романометра или депрессиометра, подключенного к любой точке
модели?
19. Выразите величины депрессии h п, h ст, h ск через разность соот-
ветствующих величин давления (в форме h i = p х - p y) во всасыва-
ющем и нагнетательном трубопроводах.
|
|