Цель работы: закрепление навыков по измерению депрессии,
изучение методики и получение навыков экспериментального опре-
деления коэффициента расхода воздуха.
Общие сведения
Для определения количества воздуха Q, проходящего по вы-
работке, необходимо измерить среднюю скорость движения воздуха
v в поперечном сечении выработки и площадь этого сечения S. То-
гда Q = v S. Известно, что скорость движения воздуха в разных точ-
ках поперечного сечения выработки различна: она минимальна по
периметру сечения, где движению воздуха препятствует сопротив-
ление стенок и крепи выработки (трение, лобовое сопротивление,
вихреобразование) и максимальна в центре поперечного сечения,
где влияние сопротивления стенок и крепи минимально. Поэтому
для более достоверного определения средней скорости приходится
измерять скорость в возможно большем числе точек поперечного
сечения и усреднять результаты этих замеров.
При автоматическом контроле расхода воздуха в шахтах, а
|
|
также при проведении экспериментов на лабораторных установках
измеряется скорость движения воздуха в одной точке (v т). В зависи-
мости от положения этой точки в сечении выработки скорость v т
может быть больше или меньше средней скорости v. Поэтому, что-
бы определить расход воздуха по скорости v т, нужно знать во
сколько раз она отличается от средней, т.е. нужно знать коэффици-
ент расхода воздуха К р = v / vт. Тогда v = К р v т и Q = vS = К р v т S.
Коэффициент расхода воздуха для точки сечения, в которой
стационарно установлен датчик скорости v т, можно определить,
если известен расход воздуха Q в этом сечении:
К р = Q / vт Sт
(45)
где: S т – площадь поперечного сечения выработки в месте установки
датчика, м2
Определив таким способом однократно значение коэффици-
ента К р, можно затем постоянно пользоваться им для определения
расхода воздуха:
Q = К р v т Sт
План работы
1. Изучите общие сведения.
(46)
2. Вспомните устройство аэродинамической установки и
правила измерения депрессии в ее точках.
3. Подготовьте табл.3.
4. С помощью двух микроманометров или микроманометра и
тягомера выполните по три измерения статической депрессии на
участке 0-1 (h ст 0-1) и скоростной депрессии
h ск между точками 7 и 6 (см. работу 2) при разных расходах воздуха.
Измерения производите при полностью закрытом шибере 1 и откры-
том шибере 2; расход воздуха можно изменять шибером 2 или за-
движкой вентилятора.
При наличии одного прибора измерения можно выполнять
последовательно, т.е. измерить h ст 0-1, затем, не меняя положения
шибера 2 (или задвижки вентилятора), измерить h ск, после чего,
|
|
прикрыв шибер 2 (задвижку), повторить измерения и т.д.
Исходные данные и результаты замеров занесите в табл.3.
5. Для каждой из трех пар замеров определите:
-скорость движения воздуха в точке 7, т.е. в месте установки датчи-
ка – трубки Пито (формула 16);
-количество воздуха Q, проходящего по нижней ветви модели (фор-
мулы 22 и 23);
-величину коэффициента расхода воздуха К р для точки 7 (формула
45; значение S т = S 7 примите по табл.1);
6. По трем значениям К р определите среднеарифметическое
значение. Разброс значений К р не должен превышать ±5% от сред-
него. Значения с большими отклонениями следует отбросить как
ошибочные или произвести их повторное измерение и расчет.
7. Исходные данные и результаты замеров и расчетов сведи-
те в табл.15.
8. Оформите и защитите отчет.
Таблица 15
Контрольные вопросы
67
|
1. В чем различия статической, полной и скоростной депрессии?
2. Какое давление действует в точках 6 и 7 модели?
3. Чем отличается точка 6 от точки 7?
4. Что выражает коэффициент расхода воздуха?
5. Для чего нужен коэффициент расхода воздуха?
6. Может ли быть коэффициент расхода равным или большим еди-
ницы?
7. Как определить среднюю скорость движения воздуха в реальной
горной выработке?
8. Как определить коэффициент расхода воздуха в реальной горной
выработке?
9. Как и почему будет меняться расход воздуха в нижней ветви мо-
дели, если при открытом шибере 2 менять положение шибера 1?
10. Можно ли определить значение К р на модели по изложенному
плану, если расход воздуха в нижней ветви менять шибером 1?
Обоснуйте Ваш ответ.