Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляционных сетях - Шахтные вентиляционные сети и методы их расчета

Движение воздуха по шахтным вентиляционным сетям подчиняется законам сохранения массы и энергии.

Согласно закону сохранения массы, сумма масс воздуха, подходящих к узлу в единицу времени, должна быть равна сумме масс, уходящих от узла в единицу времени. Поскольку удельный вес воздуха в пределах узла практически не меняется, вместо масс можно оперировать расходами воздуха Q. Для приведенной на рис.4.3 схемы имеем

узел вентиляционной сети

Рис.3 Узел вентиляционной сети

Q1+Q2=Q3+Q4(3)

ИлиQ1+Q2+Q3+Q4 =0(4)

В общем виде

(5)

Где n-число ветвей соединяющихся в узле;

I - номер подходящей к узлу ветви.

Соотношение (5) является математическим выражением первого закона сетей.

Рассмотрим изменение энергии, в каком либо элементарном контуре, например 1-2-3-4-5-1 на (рис.4а). Совершим полный его обход по часовой стрелке от узла 1. Вследствие однозначности давления в любой точке сети общее падение давления на пути 1-2-3-4-5-1 будет равно нулю

элементарный контур вентиляционной сети

Рис.4 Элементарный контур вентиляционной сети

ДР1-2-3-4-5-1=0(6)

Учитывая, что на пути 1-2-3-4 давление падает, так как направление обхода совпадает с направлением движения воздуха, а на пути 4-5-1 взрастает, так как направление обхода противоположно направлению движения, будем иметь

ДР1-2-3-4=ДР4-5-1(7)

Но

ДР1-2-3-4=ДР1-2+ДР2-3+ДР3-4=h1-2+h2-3+h3-4;

ДР4-5-1=ДР4-5+ДР5-1=h4-5+h5-1;

Где h-депрессия соответствующей ветви.

Следовательно, согласно соотношению (7) можно записать

H1-2+h2-3+h3-4=h4-5+h5-1

Поскольку h>0, если направление воздуха в ветви совпадает с направлением обхода, и h<0 , если эти направления противоположны, имеем в общем, виде

(8)

Равенство (8) выражает второй закон сетей или закон сохранения энергии в сети. Это равенство действительно для случая, когда в контуре нет источника энергии.

Если в контуре один или несколько источников энергии (вентилятор, естественная тяга и др. (рис.4б) ,то суммарная потеря энергии в контуре будет равна, энергии, поступающей от этих источников

(9)

Равенство (9) выражает второй закон сетей для случая, когда в контуре имеется источник энергии.

Похожие статьи




Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляционных сетях - Шахтные вентиляционные сети и методы их расчета

Предыдущая | Следующая