5. Рудничная аэродинамика, уравнение Бернулли, частные случаи и следствия.
Основная задача проветривания рудника - устойчивое обеспечение всех рабочих зон, камер служебного назначения (КСН) и действующих горных выработок необходимым количеством чистого воздуха. Таким образом, требуется не только подать необходимое количество воздуха в рудник, но и обеспечить его эффективное распределение между основными потребителями. Движение воздуха по вентиляционной сети подчиняется определенным физическим законам, а так же зависит от физических параметров самого воздуха и условий, влияющих на эти параметры.
В шахтах и рудниках основными измеряемыми физическими параметрами воздуха являются: температура, относительная влажность воздуха, давление (полное, динамическое, статическое).
Давление р называют статическим напором или давлением, величину ρgH – гидравлическим напором или гидростатическим давлением, а величину ρv2/2 - скоростным или динамическим, напором. Тогда из (2.3) следует, что полный напор в движущейся жидкости, складывающийся из статического, гидравлического и скоростного напоров, остается постоянным.
В рудничной аэрологии уравнение Бернулли иногда называют законом движения воздуха, т.к. оно определяет зависимость всех побудительных причин движения воздуха по горным выработкам. Основными побудителями движения воздуха можно назвать три источника тяги.
Следствия из уравнения Бернулли:
1)
,тогда
2) для
горизонтальной выработки
3)
а) при всасывающем вентиляторе
|
б) при нагнетательном вентиляторе
или
|
Частные случаи уравнения Бернулли
1)
- атмосфера проветривания всасывающим
вентилятором
2)
- атмосфера проветривания нагнетательным
вентилятором
3)
- проветривание за счет естественной
тяги
4)
- проветривание за счет скоростного
напора
5)
- работает вентилятор и положительная
естественная тяга
6)
- работает вентилятор и отрицательная
естественная тяга
i