Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Рудничная вентиляция учебное пособие для студентов горных вузов и факультетов канд. техн. наук М. Н. Бодягин.1960 - 23 Мб

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
23.82 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 20

Значения коэффициента полноты удара q в зависимости

 

 

 

от угла конусности расширения 8

 

 

 

Угол

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

конусности 60,

4

5

7

8

9

10

11-15

16-70

град

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полноты уда­

0,07

0,09 0,11

0,12 0,14

0,16

0,17

0,20

0,30

ра q.............

 

 

 

 

2.

Внезапные

сужения

 

 

 

 

При внезапном сужении потока

(рис. 70) потеря энергии вы­

звана отрывом потока от стенок и его сужением в сечениях I—I

и II—II и

последующим расширением в

сечении III—III.

По­

теря давления на преодоление сопротивления, вызванного суже-

ка в

узкой

и широкой

частях

Рис 70

ВнезаПное

сужение струи

выработки o2:Si и для

глад­

21.

 

 

 

 

ких трубопроводов приведен в

табл.

 

 

Таблица 21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициента сс для внезапного сужения

 

 

 

 

в гладких трубопроводах

 

 

 

 

Отношение

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,001

 

0,9

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

0,50

Для горных выработок, как воздухопроводов шероховатых,

значение коэффициента местного сопротивления, вызываемого

сужением (£/)> берется

из табл.

22 или определяется по фор­

муле

 

 

 

=^с(1

о,о013 ) ’

^5)

где 5С—коэффициент местного

сопротивления

гладкой выра­

ботки (берется

по табл.

21);

 

а— коэффициент аэродинамического сопротивления выра­ ботки.

149

Таблица 22

Значения коэффициента местного сопротивления внезапного

 

 

сужения

для горных выработок

 

 

 

 

 

 

ГЛ

 

 

$5

 

 

 

 

 

 

 

Отношение

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,9

0,8

0,7

0,6

 

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0.0003

0,02

0,05

0,10

0,16

0,22

0,27

0,30

0,31

0,37

0,0004

0.02

0,05

0,10

0,17

0,23

0,29

0,33

0,36

0,39

О.ОСОб

0,03

0,06

0,12

0,19

0,26

0,32

0,37

0,41

0,41

0,0008

0,03

0,06

0,13

0,21

0,29

0,35

0,40

0,45

0,48

0,0010

0,03

0,07

0,14

0,23

0,32

0,39

0,44

0,49

0,53

0,0912

0,03

0,08

0,15

0,25

0,34

0,42

0,48

0,54

0,58

0,00! 4

0,04

0,08

0,16

0,27

0,37

0,45

0,52

0,58

0,62

0,0016

0,04

0,09

0,18

0,29

0,40

0,49

0,56

0,62

0,65

0,0018

0,04

0,10

0,19

0,31

0,43

0,54

0.60

0,67

0,71

0,0020

0,04

0,10

0,20

0,33

0,45

0,56

0,63

0,71

0,76

0,0022

0,05

0,11

0,21

0,35

0,48

0,59

0,67

0,75

0,81

0,0024

0,05

0,11

0,23

0,37

0,51

0,62

0,71

0,79

0.85

0,0026

0,05

0,12

0,24

0,39

0,54

0,66

0,75

0.84

0,90

0,0028

0,06

0,13

0,25

0,41

0,57

0,69

0,79

0,88

0,94

0,0030

0,06

0,13

0,26

0,43

0,59

0,72

0,82

0,92

0,99

При плавном сужении потока значения коэффициента ?п.

с сле­

дует брать из табл.

23 без поправки на шероховатость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 23

Значения коэффициента 5П. с

ПРИ плавном сужении потока

 

Угол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

конусности,

До 5

7

10

15

20

30

40

50

60

70

80

град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^п. с

0,06

0,16

0,17

0,18

0,20

0,24

0,28

0,11

0,32

0,34

0,35

3. Повороты потока и сложные сопротивления

При повороте потока (рис. 71) происходит перераспределение скоростей в его поперечном сечении. Поток прижимается к од­ ной из стенок, отрываясь от другой, вследствие чего образуются

вихри, происходит частичное сжатие потока и следующее затем

150

расширение до полного сечения трубопровода. Потери напора при повороте зависят от формы поперечного сечения, шерохова­

тости воздуховода,

угла поворота, от

формы внутренней

и внешней кромки

колена. В сложных

поворотах, напри­

мер при ответвлениях выработок, картина осложняется расширением или сжатием струи за поворотом и изменением ее скорости.

Потеря напора, обусловленная поворотом потока, опреде­ ляется по формуле

h — S *V

«П---- «п 2g ’

где v — средняя скорость потока за поворотом.

При угле поворота 90° значения ко­ эффициента дп следующие:

при у = 0,2 ч- 1,0

£п = (U) + 280а)--------*---- ;

(66)

 

 

 

 

 

 

 

0,35 + 0,65 -у

 

 

 

 

 

при отношении

И

 

ПС

 

 

 

 

 

 

= 1 ч- 2,5

 

 

 

 

 

 

5n = (U) + 280a)A,

(67)

 

 

 

 

где Еп — коэффициент местного сопро-

Рис. 71. Поворот потока

тивления

поворота

под пря­

 

 

 

 

мым углом;

 

 

 

сопротивления выра­

a—коэффициент аэродинамического

ботки;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н— высота выработки;

 

 

 

 

 

 

b — ширина выработки;

 

 

 

 

 

 

?п(0) — „нулевой“

коэффициент местного сопротивления, при­

нимаемый по табл. 24, составленной на основании

опытных данных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 24

 

 

Значения коэффициента

 

 

 

 

Отношение

0

0,1

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,75

г : b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение $п(0)

0,93

0,80

0,68

0,58

0,49

0,45

0,41

0,39

0,38

Примечание, г—радиус закругления внутренней кромки поворота.

151

При углах, отличных от прямого, подсчет коэффициента мест­

ного сопротивления

производится

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(68)

где х — поправочный коэффициент, значения

которого берутся

из табл. 25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 25

Значения поправочного коэффициента х в формуле (68)

 

 

 

 

в зависимости от угла поворота

 

 

 

 

Угол

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по

 

 

поворота,

10

20

30

40

45

50

60

70

80

90

100

120

140

град

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значения х

0,05

0,12

0,19

0,28

0,33

0,38

0,51

0,63

0,80

1,0

1,32

1,63

1,98

2,43

Значения коэффициента

для поворотов под прямым углом

в зависимости от коэффициента аэродинамического сопротивле­ ния а даны в табл. 26.

Таблица 26

Значения коэффициента ?п Для поворотов под прямым углом в зависимости от коэффициента трения а, радиуса скругления внутренней кромки г и отношения И : b

Значение

 

 

 

 

Отношение Н : b

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

а

 

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

 

 

 

0,0004

0

 

1,56

1,40

1,30

1,20

1,12

1,04

0,5

b

0,84

0,76

0,70

0,65

0,61

0,56

 

0,0012

0

 

1,91

1,72

1,59

1,46

1,37

1.27

0,5

b

1,19

1,07

0,99

0,91

0,85

0,79

 

0,0016

0

 

2,07

1,87

1,73

1,59

1,49

1,38

0,5

Ь

1,35

1,22

1,13

1,04

0,97

0,90

 

0,0020

0

 

2,24

2,01

1,87

1,72

1,61

1,49

0,5

b

1,52

1,37

1,26

1,06

1,09

1,01

 

Для сложных поворотов и для входов в воздуховоды прибли­ женные значения коэффициентов £ можно брать по данным: табл. 27.

152

Таблица 27'

Значения коэффициента £ для сложных поворотов и входов в воздуховоды

Коэффициент

Тип местного сопротивления

сопротив-

 

 

 

Эскиз

 

Примечание

 

 

 

 

 

 

ления

 

 

 

 

 

 

Вход в

устье ствола

шах-

 

q g

v '/////s////////,

При скоро-

ты

 

 

 

 

 

 

V-----»-

СТИ V (см.

 

 

 

 

 

 

 

 

>/777/7^7777^777

эскиз;

Вход в устье ствола

шах-

0,1

 

 

 

 

 

 

ты

при

закругленных

при

 

 

 

 

 

То же

кромках

 

 

R = 0,17)

 

 

' 7777/.77/7/7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вход в трубу с выступаю-

 

0,85

L

 

 

и т

 

 

щим концом

 

 

 

 

 

 

 

 

Вход в устье

ствола

шах-

 

 

 

 

R

 

 

 

ты при

срезанных кром-

 

 

 

V

>/// '7/7/7/

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V7/7^7/>////7/у

 

 

Поворот под углом 90° с

 

 

 

д

 

 

 

 

обеими острыми кромка-

 

 

'

4

V////7//7,

 

 

ми

 

 

 

 

 

0,4

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

>/

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Поворот

под углом 90°

 

= 3

 

ь

 

 

 

 

с округленной только

? = 0 75

т У----- —

 

 

внутренней кромкой

. 5

?

 

 

 

 

 

 

 

R =4- Ь

;

Ь

 

 

 

 

 

 

5 = 0,52

 

 

 

 

 

 

Поворот

под углом 90° со

0,66 при

 

 

 

<(/Л////,

 

скошенной

под

углом

длине ско-

 

 

 

 

 

 

 

-*У: -V

 

ь

45° внутренней кромкой

са,

равной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 /2о

 

 

 

 

 

 

153

Тип местного сопротивления

Коэффициент

сопротив­

 

ления

/?/ = о Ь

6 .0,6

Поворот с округленными обеими кромками

2

— О Ъ 7 °’3

Поворот под углом 90°

0,20

с профилированными ло­

патками

Поворот под углом 90°

снепрофилированными

лопатками, согнутыми по

0,354-0,37

поверхности

кругового

 

цилиндра

 

 

 

 

Двойной поворот

в

одном

2,1 при

направлении под

углом

l< 8Ь

90°

каждый

 

 

 

 

Двойной поворот в проти­

2.4

воположном направлении

под углом 90° каждый

 

Двойной поворот во взаим­

2,8

но

перпендикулярных

плоскостях

 

 

 

 

Двойной поворот

под уг­

/ = 2й

5 = 0.7

лом 45° каждый

 

 

1 = (44-8) b

 

 

 

 

 

6=1.1

•Сопряжение

под

прямым

3,6

углом с ответвлением от

проходящей струи

Продолжение табл. 27

Эскиз Примечание

AV yZZZZzzzz

/у

&b ■

^777777777

b

Z.

1 'ZZZZZZZZZ/

b

///У/ZZZZZZZZZ/,

p

uj Wzzz/zz

-H

b

Z// 'У7/7/УУУ77//

4 zr■ - z

b

Trfe7/ ZzTkzz

'//Ss/yyySAb' P

ZZZZZ-ZzZZZZz/.zz,,

--- Аж.

<1

Zz. 7/ ZZZZZZZz

s?*

При ско­ рости V (см. эскиз)

То же

При 52 = S3 v2/v3 = 1

При ско­ рости v2

■154

Продолжение табл. 27

Коэффициент

Тип местного сопротивления

сопротив­

Эскиз

Примечание

 

ления

 

 

Сопряжение под углом €0° с ответвлением струи

Сопряжения под прямым углом с ответвлением сходящихся струй

То же, но кромки поворо­ тов скошены под уг­ лом 45°

Сопряжение под углом с ответвлением струи в одну выработку

Сопряжение под прямым углом с присоединением боковой струи к прохо­ дящей

Сопряжение под углом 60° с присоединением боко­ вой струи к проходящей

Сопряжение под прямым углом с разветвлением струи в двух направле­ ниях

То же, но кромки поворо­ тов скошены под уг­ лом 45°

Сопряжение под углом 60° с разветвлением струй в боковые выработки

Выход из трубы в атмо­ сферу

1.5

2.0

1,0

1.0

2,6

1.5

2.5

1.5

1.0

1.0

ZZZZZZ/ZZZZZZZZ.

к,

Ч?

При ско-

 

 

рости щ

У,

tw///

т

W-Ч

Го же

4 И '

zzzzzzzzzzzzzzz v'

1 ^7

v'

-ZZZZZZZ^L^x

— Ъ

Vj

v’—— l/j ——

zzzzzzzzzzzzzzz

—-И, ^_vt

////'///////////

V,

”*14 Г”

-ZZZZZZZZZZZZZZZ, v<

72 —

z'ZZZZZZZZzZZZ/zl

и __-----

При ско-

>z’'’/'ZZZZz'ZZZ-’A’]

рости v

155

Коэффициенты местного сопротивления £п поворота под углом

90° из ствола шахты в канал вентилятора даны в табл. 28.

Таблица 28

Значения коэффициентов местного сопротивления 5П поворота под углом 90° из ствола в канал вентилятора

Характер

 

 

 

Отношение -у-

 

 

 

 

перехода

 

0,2

0.3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8 '

0,9

 

 

 

1,00

для поворота без

 

 

 

 

 

 

0,88

 

1,13

 

кутка ..............................

 

0,57

0,60

0,63

0,70

0,78

1,00

1,30

при наличии кутка

 

 

 

 

 

1,10

 

 

 

выше поворота . . .

0,82

0,85

0,88

0,95

1,02

1,20

1,30

1,43

Примечания:

1

-J— —отношение

площадей

поперечных сечений

1.

канала и ствола соответственно.

2.Значения ?п отнесены к скорости в канале.

3.Значения 6П даны для острых кромок поворота. При скошенных или округленных кромках значения 5П следует уменьшить в 2 раза.

Значения коэффициента местного сопротивления

при пово­

роте из

канала

вентилятора

в ствол

под углом

90°

даны

в табл.

29.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 29

Значения коэффициента £п ДЛя поворота из канала вентилятора

 

 

в ствол под прямым углом

 

 

 

Характер перехода

 

 

 

Отношение

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4

2,0

2,4

 

2,8

3,2

3,6

4,0

5П для поворота с

острыми

 

 

6,00

 

8,90

 

16,00

 

Оба угла

 

кромками

.......................2,00 4,24

 

12,00

20,50

закруглены:

1,45

3,26

4,60

 

6.50

8,70

11,00

13,38

при г = 0,25 Ьк.........

 

при г = 0,75iK.................

0,75

2,24

3,50

 

5,00

7,00

9,20

11,80

 

 

S3

 

 

 

 

ствол а к се>1ению

«нала.

Примечания: 1. -j— -- ОТНО1пение сечени 1

2. bK—ширина канала, г-- ради ус зак]эугленр я.

 

 

 

3. Значения 5П отнесены

средн ей ско рости

3

ствол е шах:'Ы.

 

Значение коэффициента

для камер,

при прохождении ко­

торых поток вначале внезапно расширяется, а затем внезапно сужается, находится в зависимости от геометрических разме­

156

ров камеры и воздухоподводящей выработки. По Ф. А. Абра­

мову, если

+ам < (2Л-£-+ 1)&ВЫР.

(69)

то

еКам=1,5(1

^кам

1

-5суж

(70)

 

^суж

J

•$кам

 

 

Здесь 6кам— ширина камеры,

м\

 

 

абезразмерный коэффициент структуры свободной струи, равный, по данным В. Н. Воронина,

0,10-^0,12;

 

L—длина камеры, м\

по

которой

воздух

посту­

 

&ВЫр — ширина

выработки»

х?каы

пает в камеру. м\

 

воздуха соответственно

и цсуж — средние

скорости струи

 

в камере

и

в выработке, отводящей воздух из

5су.к

камеры;

 

сечения

выработок,

для

которых

и Хкам— поперечные

Если

взяты 1?KaM И 1>суж.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то при

Фкам =-г~— < 0,52

(72)

 

 

 

 

$выр

 

 

 

 

 

5кам —0,14ф+ 0,0032/;

(73)

 

 

 

при ф > 0,52

 

 

 

 

 

 

*кам —

1.73Л3

 

 

 

 

 

/2ф + 0,41

'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+ 0,5(1 — 1,44А2)2.

(74)

Рис. 72. График изменения значе­

ний

А2 и Аз в зависимости от ве­

 

 

 

 

 

 

личины Ai

Значения А2 и А3 находятся из графика

(рис. 72) в зависи-

мости от величины Л], равной

 

 

 

 

А

0833

 

(75)

 

1

 

/‘+ + 0.41

Значения коэффициента | для бетонированных перекидных мо­ стов (кроссингов) можно брать из табл. 30.

Для других видов мостов значение g можно брать из табл. 31, составленной А. А. Харевым по материалам Ф. А. Абрамова и А. Ф. Милетича.

157

Таблица 30

Значения коэффициентов местного сопротивления £ для бетонированных вентиляционных мостов (кроссингов)

 

Модификация вентиляционного

Элементы кроссинга

моста (рис. 121)

 

 

 

а

б

в

Площадь канала, м2..............................

1,25

2,5

3,7

Ширина канала,

м ..............................

1,65

2,5

3,0

Высота канала,

м ..............................

0.75

1,0

1,25

Коэффициент а

стенок.....................

0,0007

0,0007

0.00Э7

Угол поворота канала со

скошен-

 

 

ны.ми кромками, град.....................

45

45

45

Коэффициент

местного

сопротив-

 

 

ления S’...............................................

 

1,15

0,85

0,90

Таблица 31

Значения коэффициентов местного сопротивления S для различных типов воздушных мостов (кроссингов)

 

 

 

 

i при диаметре труб, мм

5 ДЛЯ

Тип кроссинга

 

 

 

прямо­

600

750

900

угольного

 

 

 

 

канала

С одной трубой

без

коллектора

и

 

 

 

диффузора.......................................

 

 

 

2,60

2,30

1,55

 

С двумя трубами без коллектора и

 

 

 

диффузора......................

 

с

.

0,65

0,60

0,40

 

С одной трубой

коллектором и

0,75

 

диффузором..................................

с

 

0,95

0,50

С двумя трубами

коллектором и

0,20

0,15

диффузором

•..............................

 

0,20

С каналом прямоугольного сечения

 

 

 

0,6Х!,2 м с

коллектором и диф­

 

 

 

фузором .............................

 

 

. • .

__

_

_

0,70

С каналом прямоугольного сечения

 

 

 

0,75X1,5 М, с коллектором и диф­

 

 

фузором . .

•..............................

 

0,75

i

Значение коэффициента £ для отдельно стоящих вагонеток зависит от отношения миделева сечения вагонетки к сечению вы­ работки и может быть принято по табл. 32.

Величина g примерно пропорциональна (5МИД:5выр)2.

Для поезда при 5МИД :5выр — 0,175 значение £ составляет при

трех вагонетках 0,74, при семи 1,15.

Принимать в расчет потери депрессии при обтекании потоком вагонеток следует в том случае, когда их присутствие в данной выработке постоянно.

158