Литература

1. Бурчаков А.С., Мустель П.И., Ушаков К.З. Рудничная аэрология.- Недра, М.:Недра, 1971.- 376 с.

2. Пигида Г.Л., Будзило Е.А., Горбунов Н.И. Аэродинамические расчеты по рудничной аэрологии в примерах и задачах.- К.:УМКВО, 1992.- 400 с.

Лекция № 13 Виды вентиляционных соединений и их расчет

13.1 Последовательное, параллельное и диагональное

вентиляционные соединения.

13.2 Расчет сложного параллельного соединения.

Цель изучения темы

Изучение элементарных видов вентиляционных соединений и методов их расчета.

Студенты должны знать:

1. Виды простейших вентиляционных соединений, встречающихся в шахтной вентиляционной сети.

2. Методику расчета простейших вентиляционных соединений.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Какое соединение горных выработок называется последовательным?

2. Какое соединение горных выработок называется параллельным?

3. Какое соединение горных выработок называется диагональным?

4. Как определяется общее сопротивление и депрессия последовательного соединения?

5. Как распределяется воздух в параллельном соединении выработок?

6. Как определяется общая пропускная способность параллельно соединенных выработок?

7. В чем состоит сущность расчета сложных вентиляционных соединений методом итераций?

8. Какое существует правило введения поправок при расчете сложных вентиляционных соединений методом итераций?

13.1 Последовательное, параллельное и диагональное вентиляционные соединения

Последовательное соединение выработок. Общее сопротивление R_общ, депрессия Н_общ и эквивалентное отверстие А_общ соединённых последовательно n выработок:

R_общ = R₁ + R₂ +  R_n; (13.1)

H_общ = h₁ + h₂ +  h_n; (13.2)

учитывая, что , из уравнения 13.1 следует равенство:

(13.3)

где R_i , h_i , А_i – соответственно сопротивления, депрессии, и эквива-

лентные отверстия выработок, входящих в данное со-

единение.

Для последовательного соединения из n одинаковых выработок:

R_общ = n·R ; H_общ = n·h ; А_общ= , (13.4)

где R , h , А – соответствующие параметры одной ветви.

Параллельное соединение выработок. При параллельном соединении n выработок (рис.13.1):

n

3

2

1

Рисунок 13.1 – Схема параллельного соединения

H_общ = h₁ = h₂ =  h_n ; (13.5)

; (13.6)

A_общ = A₁ + A₂ +  A_n. (13.7)

Распределение воздуха в параллельном соединении из двух ветвей определяется по формулам:

; ; (13.8)

Расход воздуха в некоторой ветви (обозначаемой как 1-я) параллельного соединения из n ветвей:

. (13.9)

Для параллельного соединения из n одинаковых струй (с равными сопротивлениями):

R_общ= ; H_общ = h ; A_общ = nA, (13.10)

где R , h , А – соответствующие параметры одной ветви.

Простое диагональное соединение выработок. Общая депрессия диагонального соединения (между точками А и D , рис. 13.2) определяется по формулам:

; (13.11)

. (13.12)

Общее аэродинамическое сопротивление (между точками А и D):

, (13.13)

где ; .

D

R₄; Q₄

R₅ ;Q₅

R₃ ;Q₃

R₁ ;Q₁

R₂ ;Q₂

A

B

C

Рисунок 13.2 – Схема простого диагонального соединения

При известном R_AD общая депрессия диагонального соединения:

h_AD = R_AD  Q². (13.14)

Направление движения воздуха в диагонали ВС происходит от В к С при R₂ /R₁  R₅/R₄ и от С к В при R₂ /R₁  R₅/R₄. При R₂ /R₁=R₅/R₄ движение отсутствует.

В первых двух случаях распределение воздуха по ветвям простого диагонального соединения определяется графоаналитически, способом последовательных приближений или с помощью какого-либо вычислительного устройства; в третьем случае – по формулам параллельного соединения, получающегося при изъятии диагонали ВС.

Параллельно-последовательное соединение выработок. Распределение воздуха в соединении из четырёх ветвей (0, 1, 2, 3, рис. 13.3.):

; ;

(13.15)

;

,

где R₀ , R₁ , R₂ , R₃ – сопротивления соответствующих ветвей;

R₀₁₂ – общее сопротивление соединения, состоящего из ветвей

0, 1, 2.

0

1

3

2

Рисунок 13.3 – Схема параллельно-последовательного соедине

ния

Депрессия соединения:

. (13.16)