10.6 Типы воздушных потоков

Все воздушные потоки в выработках можно разделить на два основных типа: ограниченные потоки, или потоки с твердыми границами, и свободные, не имеющие твердых границ, называемые также свободными струями.

Примером ограниченных потоков являются потоки воздуха в штрекообразных выработках на прямолинейных участках при постоянном их сечении. В этом случае потоки имеют твердые границы в виде стен выработок.

Свободные струи образуются, когда воздушный поток из воздухопровода ограниченного сечения выходит в неограниченное (достаточно большое) пространство. Воздушная струя при этом распространяется в заполненном воздухом пространстве и не имеет твердых границ. Примерами являются потоки воздуха, выходящие из штрека в камеру большого сечения, из трубопровода в выработку и т.п. В зависимости от формы поперечного сечения свободных струй они могут быть круглые и плоские. Если на каком-либо участке свободная струя соприкасается с твердой поверхностью и не получает полного развития, она называется неполной.

Ограниченные потоки и свободные струи движутся по существенно различным законам. Так, в ограниченных потоках происходит падение давления в направлении движения, в свободных же струях давление постоянно и равно давлению окружающего воздуха; ограниченные потоки имеют логарифмический профиль скоростей, свободные струи - профиль в виде кривой Гаусса; кроме того, эти потоки различны по характеру протекания диффузионных процессов.

Знание законов движения ограниченных потоков необходимо для организации вентиляции выработок типа штреков, квершлагов, лав, а законов движения свободных – для организации вентиляции камерообразных выработок, призабойной части тупиковых выработок и др.

Литература

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

2. Абрамов Ф.А., Бойко В.А., Гращенков Н.Ф. и др. Справочник по рудничной вентиляции.- М.:Недра, 1977.- 328 с.

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

Лекция № 11 Аэродинамическое сопротивление горных выработок

11.1 Основной закон движения воздуха по горным выра-

боткам.

11.2 Законы сопротивления.

11.3 Виды сопротивлений.

11.4 Единицы сопротивления. Эквивалентное отверстие.

Цель изучения темы:

Изучение основных законов, видов и единиц сопротивления, характеризующих движение воздуха по горным выработкам.

Студенты должны знать:

1. Основной закон движения воздуха.

2. Закон, виды и единицы сопротивления движения воздуха.

Вопросы для контроля и самоконтроля

1. Что понимают под законом сопротивления?

2. Какие виды сопротивлений встречаются при движении воздуха в шахтах?

3. Чем обусловлено сопротивление трения?

4. В каких случаях возникают лобовые и местные сопротивления?

5. Что называется пропускной способностью выработки или шахты?

6. Что называется эквивалентным отверстием?