1 0. Примеры и типы свободных струй.

Н а рисунке 10.3 а показана свободная струя в карьере. Ветровой поток воздуха срывается в точке А с твердой границы (земной поверхности) и, расширяясь, движется в карьерном пространстве в виде свободной струи ВАС. Поверхности АВ и АС являются границами струи, по которым воздух движется со скоростью, равной скорости воздуха вне струи (ниже границы АС воздух считается неподвижным, выше АВ движется со скоростью ветра u_в). На рисунке 10.3 б свободная струя ВАА́С, образующаяся при выходе воздушного потока из трубопровода, а на рисунке 10.3в – при выходе ветрового потока между двумя отвалами породы (вид в плане).

Типы свободных струй. Свободные струю бывают полными и неполными. Полная струя не соприкасается с твердой границей.(рис.10.3 а,б). Не полная с одной стороны соприкасается с твердой границей, с другой – с заполненным воздухом пространством(рис 10.4 а, свободная струя ВАСД на участке СД имеет твердую границу). Разновидностью неполной струю является полуограниченная струя, одной стороной движущаяся вдоль твердой границы по всей своей длине, начиная от начального сечения. Такая струя может образовываться при выходе воздуха из трубопровода, проложенного по земле ( рис.10.4б I,II,III – поперечные сечения струи.)

В зависимости от формы выходного отверстия свободные струи могут различную форму. Наиболее изучены круглые, осемметричные (рис 10.5а) и плоские, или плоско-параллельные (рис 10.4 а участок струи АС и рис 10.5 б) струи.

11.Инверсионная температурная стратификация атмосферы карьеров.

Тепло генерируемое в воздухе при естественном сжатии, расходуется на нагрев холодных поверхностей карьера. Одним из трех случаев данного явления является инверсионная температурная стратификация. Это случай весьма сильного охлаждения воздуха, когда отвод тепла превышает его генерацию при сжатии

11. Свободные струи в неограниченном пространстве.Свободные струи бывают полными и неполными. Полная струя не соприкасается с твердой границей .Неполная-с одной стороны соприкасается с твердой гранией,с другой- с заполненным воздухом пространством.Рисунки надо разобрать

12.Адиабатическая и сверхадиабатическая температурная стратификация в карьерах

В неподвижной атмосфере, в которой нет подвода и отвода тепла (адиабатическое состояние), температура воздуха увеличи­вается с глубиной вследствие естественного сжатия нижележащих слоев воздуха. (Линия 1). В том случае, когда дно и борта карьера отдают теплоту воздуху, температура с глубиной будет увеличиваться быстрее, чем в состоянии безразличного равновесия.(линия2)

12. Силы, формирующие движение воздуха в карьере

Движение воздуха в карьере может быть вызвано энергией ветра, энергией термических сил, разностью статических давлений воздуха в карьере, некоторыи факторами технологического характера.

Энергия ветра-это кинетическая энергия движущихся масс воздуха

Энергия ветра является основным естественным фактором, обеспечивающим проветривание карьера. Однако по мере углубления карьере ее значение в естественном проветривании уменьшается.

Термические силы появляются при подогреве или охлаждении отдельных объемов воздуха, вследствие чего плотность этих объемов становится отличной от плотности окружающей среды. При этом развивается выталкивающая сила. Термическая сила зависит от разности температур различных объемов воздуха, т.е. определяется эффективностью тех теплоисточников, которые действуют в карьере, и в первую очередь от инсоляции(облучением солнцем) бортов и дна карьера.

Разности статических давлений возникают вследствие разности весов находящихся выше масс воздуха. Небольшая разность давлений между бортами может возникнуть вследствие динамического воздействия ветра на один из низ. Наличие этих разностей вызывает потоки воздуха небольшой интенсивности от зон большого давления к зонам меньшего.

При некоторых технологических процессах в карьере значительные количества энергии могут выделяться в воздух, тем самым создавая условия для его движения. Это прежде всего производство взрывных работ, для ведения которых применяется большое количество ВВ. При взрыве ВВ воздух получает мощный импульс, направленный вверх, действие которого в первом приближении можно рассматривать как состоящее из динамического воздействия распространяющихся кусков пород, термического воздействия горючих газов ВВ в объеме карьера.