Воздуха

Цель работы: закрепление навыков по измерению депрессии,

изучение методики и получение навыков экспериментального опре-

деления коэффициента расхода воздуха.

Общие сведения

Для определения количества воздуха Q, проходящего по вы-

работке, необходимо измерить среднюю скорость движения воздуха

v в поперечном сечении выработки и площадь этого сечения S. То-

гда Q = v S. Известно, что скорость движения воздуха в разных точ-

ках поперечного сечения выработки различна: она минимальна по

периметру сечения, где движению воздуха препятствует сопротив-

ление стенок и крепи выработки (трение, лобовое сопротивление,

вихреобразование) и максимальна в центре поперечного сечения,

где влияние сопротивления стенок и крепи минимально. Поэтому

для более достоверного определения средней скорости приходится

измерять скорость в возможно большем числе точек поперечного

сечения и усреднять результаты этих замеров.

При автоматическом контроле расхода воздуха в шахтах, а

также при проведении экспериментов на лабораторных установках

измеряется скорость движения воздуха в одной точке (v т). В зависи-

мости от положения этой точки в сечении выработки скорость v т

может быть больше или меньше средней скорости v. Поэтому, что-

бы определить расход воздуха по скорости v т, нужно знать во

сколько раз она отличается от средней, т.е. нужно знать коэффици-

ент расхода воздуха К р = v / vт. Тогда v = К р v т и Q = vS = К р v т S.

Коэффициент расхода воздуха для точки сечения, в которой

стационарно установлен датчик скорости v т, можно определить,

если известен расход воздуха Q в этом сечении:

К р = Q / vт Sт
(45)

где: S т – площадь поперечного сечения выработки в месте установки

датчика, м2

Определив таким способом однократно значение коэффици-

ента К р, можно затем постоянно пользоваться им для определения

расхода воздуха:

Q = К р v т Sт

План работы

1. Изучите общие сведения.

(46)

2. Вспомните устройство аэродинамической установки и

правила измерения депрессии в ее точках.

3. Подготовьте табл.3.

4. С помощью двух микроманометров или микроманометра и

тягомера выполните по три измерения статической депрессии на

участке 0-1 (h ст 0-1) и скоростной депрессии

h ск между точками 7 и 6 (см. работу 2) при разных расходах воздуха.

Измерения производите при полностью закрытом шибере 1 и откры-

том шибере 2; расход воздуха можно изменять шибером 2 или за-

движкой вентилятора.

При наличии одного прибора измерения можно выполнять

последовательно, т.е. измерить h ст 0-1, затем, не меняя положения

шибера 2 (или задвижки вентилятора), измерить h ск, после чего,

прикрыв шибер 2 (задвижку), повторить измерения и т.д.

Исходные данные и результаты замеров занесите в табл.3.

5. Для каждой из трех пар замеров определите:

-скорость движения воздуха в точке 7, т.е. в месте установки датчи-

ка – трубки Пито (формула 16);

-количество воздуха Q, проходящего по нижней ветви модели (фор-

мулы 22 и 23);

-величину коэффициента расхода воздуха К р для точки 7 (формула

45; значение S т = S 7 примите по табл.1);

6. По трем значениям К р определите среднеарифметическое

значение. Разброс значений К р не должен превышать ±5% от сред-

него. Значения с большими отклонениями следует отбросить как

ошибочные или произвести их повторное измерение и расчет.

7. Исходные данные и результаты замеров и расчетов сведи-

те в табл.15.

8. Оформите и защитите отчет.

Таблица 15

Контрольные вопросы

67

Участок (точки) замераВид изме- ряемой депрессииномер замера ПорядковыйВеличина депрессии, воздуха, м / c мм вод. ст. Расход коэффициента расхо- воздуха в нижней ветви Q, м/сВеличина да Кр Участок (точки) замераВид изме- ряемой депрессииномер замера ПорядковыйВеличина депрессии, воздуха, м / c мм вод. ст.V1VтРасход коэффициента расхо- воздуха в нижней ветви Q, м/с татам арифмети- замеров Участок (точки) замера Вид изме- ряемой депрессии номер замера Порядковый Величина депрессии, воздуха, м / c мм вод. ст. Скорость движения Расход коэффициента расхо- воздуха в нижней ветви Q, м/с Величина да Кр   V1 Vт   По резуль- Средне-   ческая                       0-1 h ст       - - - - - - - - - - - -   6,7 h ск     - - -

1. В чем различия статической, полной и скоростной депрессии?

2. Какое давление действует в точках 6 и 7 модели?

3. Чем отличается точка 6 от точки 7?

4. Что выражает коэффициент расхода воздуха?

5. Для чего нужен коэффициент расхода воздуха?

6. Может ли быть коэффициент расхода равным или большим еди-

ницы?

7. Как определить среднюю скорость движения воздуха в реальной

горной выработке?

8. Как определить коэффициент расхода воздуха в реальной горной

выработке?

9. Как и почему будет меняться расход воздуха в нижней ветви мо-

дели, если при открытом шибере 2 менять положение шибера 1?

10. Можно ли определить значение К р на модели по изложенному

плану, если расход воздуха в нижней ветви менять шибером 1?

Обоснуйте Ваш ответ.