![]() | Pobierz cały dokument laboratorium.wentylacja.zadania.zrobione.1.doc Rozmiar 96 KB |
Wyznaczanie gęstości powietrza
1. Jaka będzie gęstość powietrza o składzie objętościowym równym:
O2 = 20 % ; N2 = 78% ; CO2 = 1.5 % ; CH4 = 0.5 %, jeśli jego temperatura mierzona termometrem suchym wynosi ts = 27.2°C, a ciśnienie p = 1020 mbar.
ρ = P/Rz ⋅T
P - ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza [Pa]; R z - zastęcze R ; T -temperatura poiwetrz [K];
T = 273,15 + ts = 300,35 K
1 bar = 1000 mbar; 1 bar = 105 Pa
1020 mbar = 1,020 bar
1,02 bar ⋅105 = 102000 Pa
Rz = Mr/Mz
Mz- masa drobinowa zastępcza; Mr - uniwersalna stała gazowa
Mr = 8314,7 J/kmol⋅K
O = 16; N= 14; C = 12; H = 1
Mz = 0,2⋅(2⋅16)+0,78⋅2⋅14+0,015⋅(1⋅12+2⋅16)+0,005(12+4⋅1)= 28,98 kg/kmol
Rz = 286,912 J/K⋅Kg
ρ = 102000/286,912⋅300,35 =1,18 kg/m3
ρ = N/m2//(N⋅m/K⋅kg)⋅K = N/m2 ⋅ kg/(N⋅m) = kg/m3
2. Jaka będzie gęstość powietrza kopalnianego o składzie standardowym jeśli zmierzono:
p = 805.4 Tr ; ts = 27.6°C ; tw = 24.2°C.
1 Tr - 133,322 Pa; lub 133,214 Pa
805,4 Tr - x
x = 805,4 ⋅133,322 = 107377,54 Pa
ρ = P/Ra⋅Tv
Tv= (1+0,6 x)T
T = 273,15+ts; T = 300,75 K
Ra = 287,04 J/kg⋅k
X= 0,622 Pp/P-Pp
Pp = 610,5 exp (17,27⋅tw/237,3+tw)-0,000644⋅P(ts-tw)
Pp = 619,59
X= 0,622⋅ 619,59/107377,54-619,59
X= 0,00580
Tv = (1+0,6⋅0,00580)⋅300,75
Tv = 301,797 K
ρ = 107377,54/301,797⋅287,04 = 1,23 kg/m3
3. Wyznaczyć gęstość powietrza jeśli jegociężar właściwy jest równy γ = 1.23 kG/m3. Zmierzono ponadto p = 788.4 Tr ; ts = 22.6°C
1 Tr - 133,322 Pa;
788,4 Tv = 10511,5918 Pa
T = 273,15+ts = 295,75 K
R = 287,04 J/kg⋅K
ρ = P/R⋅T
ρ = 105110,59/287,04⋅295,75 = 1,24 kg/m3
II. Pomiar prędkości powietrza
1. Metodą "w przekroju" zmierzono prędkość powietrza anemometrem skrzydełkowym sumującym równą wm = 372 m/min. Ile wynosi prędkość rzeczywista powietrza w tym wyrobisku, jeśli A = 10.8 m2, a krzywa cechowania anemometru ma postać:
Y = 0.98 X - 0.10
gdzie: Y - prędkość średnia powietrza (rzeczywista), m/s,
X - prędkość średnia powietrza (zmierzona), m/s.
Dane:
Wpn= 372 m/min = 6,2m/s; (372/60)
A=10,8m2;
Y=0,98X-0,10
Wm=Y=0,98*6,2-0,10=5,976m/s
Wrz = Wm ⋅ (A - 0,4)/A
Wrz=5,976*(A - 0,4)/A
Wrz.= 5,976*0,96=5,75m/s(prędkość rzeczywista).
2. Metodą „przed sobą” zmierzono anemometrem skrzydełkowym sumującym prędkość powietrza równą wpm = 240 m/min. Jaka będzie prędkość średnia powietrza jeśli w miejscu jej pomiaru pole przekroju poprzecznego wyrobiska wynosi 14.8 m2. Krzywa cechowania anemometru ma postać:
Y = 0.95 X - 0.12
gdzie: Y - prędkość średnia powietrza (rzeczywista), m/s,
X - prędkość średnia powietrza (zmierzona), m/s.
Dane:
Wpm=240m/min=4m/s;
A=14,8m2;
Y=0,95*X-0,12
A>8 m2 k=1
A<8 m2 k=1,14
Y=0,95*4-0,12=3,68m/s=Wzm
Wrz=Wzm*k=3,68*k=3,68*1=3,68m/s
3. Metodą "w przekroju" zmierzono anemometrem różnicowym sumującym prędkość powietrza równą wpm = 18 m/min.
a) jaka będzie prędkość średnia powietrza jeśli w miejscu jej pomiaru pole przekroju poprzecznego wyrobiska wynosi 4.5 m2. Krzywa cechowania anemometru ma postać:
Y = 0.97 X - 0.02
gdzie: Y - prędkość średnia powietrza (rzeczywista) m/s,
X - prędkość średnia powietrza (zmierzona), m/s,
b) jaki będzie w tym wyrobisku strumień objętości powietrza,
![]() | Pobierz cały dokument laboratorium.wentylacja.zadania.zrobione.1.doc rozmiar 96 KB |