Politechnika Wrocławska Wrocław 19.01.2000

Wydział Górniczy

Rok IV EPO

Projekt z wentylacji kopalń nr 3.

Wyznaczono:

I depresje naturalną w oczkach zewnętrznych sieci:

1. metodą termodynamiczną Budryka (graficznie)

2. Wypadkową depresję naturalną całej kopalni oraz spiętrzenie statyczne wentylatora głównego.

II Lokalną depresję Naturalną:

1. Metodą Budryka (graficznie)

2. Metodą Bystronia.

Rok akademicki 1999/2000 Wykonał: Jacek Listkiewicz

A. Wyznaczenie depresji naturalnej w oczkach zewnętrznych sieci metodą termodynamiczną Budryka.

Zastosowane wzory i przeliczniki:

1. Przeliczenie ciśnienia statycznego na Pascale.

1 Tr = 133.3214 Pa

2. Stopień zawilgocenia

X = 0.622

oznaczenia:

Ps - odczytano z tabeli w zależności od temperatury mierzonej termometrem suchym a następnie przeliczono na Pascale.

X - stopień zawilgocenia

p - ciśnienie statyczne

ϕ - wilgotność względna

3. Temperatura wirtualna

Tv = ( 1 + 0.6 X ) T

oznaczenia :

Tv - temperatura wirtualna

T = 273.15 + t [ K ]

t - temperatura sucha

4. Gęstość powietrza kopalnianego

oznaczenia :

gęstość powietrza kopalnianego

P - ciśnienie

Tv - temperatura wirtualna

Ra - indywidualna stała gazowa powietrza suchego

Ra = 287,04 J / kg K

5. Odwrotność ciężaru właściwego

oznaczenia :

g - przyspieszenie ziemskie

g = 9.80665 m/s²

- gęstość powietrza

l_n1^'=S₁ [metr słupa powietrza]

l_n2^'=S₂ [metr słupa powietrza]

S₁-pole pow. wielokąta 1-2-3-5-6-7-8-9

S₂-pole pow. wielokąta 1-2-3-4-6-7-8-9

Poszczególne pkt. naniesiono na wykres w układzie (p,1/γ)

l_n1^'=S₁⋅γ_śr [J/m³]

l_n2^'=S₂⋅γ_śr [J/m³]

γ_śr-średni ciężar właściwy dla figury odczytany z wykresu pod środkiem ciężkości figury.

Wyniki obliczeń znajdują się w tabeli nr 1.

Tabela nr 1..

Parametr	Numer węzła
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ciś. statyczne P	749	802	800	798	792	790	786	720	749
Wys. Niwelacyjna Z	140	-730	-740	-741	-700	-696	-690	140	160
Temp. sucha t	11,2	20,0	23,3	25,8	28,0	28,3	27,6	24,0	23,4
Wilg. względna ϕ	74	76	80	80	85	89	90	92	94
Ciś. statyczne P w[Pa]	99858,178	106924,244	106657,6	106390,956	105591,024	105324,38	104791,092	95991,84	99858,178
Temp. w [K]	284,35	293,15	296,45	298,95	301,15	301,45	300,75	297,15	296,55
Ciś. cząstkowe pary nas.Ps	9,98	17,54	21,45	24,91	28,35	28,75	27,7	22,38	21,58
Ps [N/m^2]	1815,35	3190,51	3901,73	4531,11	5156,84	5229,60	5038,60	4070,90	3925,38
Stopień zawilżenia X	0,0085	0,0144	0,0188	0,0219	0,0269	0,0288	0,0281	0,0253	0,0239
Temp. wirtualna	285,7971	295,6886	299,7854	302,8854	306,0176	306,6513	305,8268	301,6524	300,7964
ρ [kg/m^3]	1,2173	1,2598	1,2395	1,2237	1,2021	1,1966	1,1937	1,1086	1,1566
1/γ	0,08377	0,08094	0,08227	0,08333	0,08483	0,08522	0,08542	0,09198	0,08817

Pola powierzchni :

S₁ = S_{1-2-3-5-6-7-8-9} = 29,351 m²

S₂ = S_{1-2-3-4-6-7-8-9} = 29,49 m²

l_n1^' = S₁ = 28,981 [metr słupa powietrza]

l_n2^' = S₂ = 29,116 [metr słupa powietrza]

X₀₁ = 0,08499331 => 1/γ_śr = 0,08499331 [m³/N]

Y₀₁= 102591,343 => 1/p_śr =102591,343 [Pa]

γ_śr1 = 11,7656319068 [N/m³]

X₀₂ = 0,08497909 => 1/γ_śr = 0,08497909 [m³/N]

Y₀₂ = 102614,997 => 1/p_śr = 102614,997 [Pa]

γ_śr2 = 11,76007121 [N/m³]

l_n1^' = S₁⋅γ_śr = 29,351⋅11,7656319068 = 345,333062096c [J/m³]

l_n2^' = S₂⋅γ_śr = 29,490⋅11,76007121 = 347,026545001[J/m³]

B. Wyznaczenie wypadkowej depresji naturalnej całej kopalni oraz statyczne spiętrzenie wentylatora głównego.

przyjęto strumień masy m₁ = 33 kg/s , m₂ = 44 kg/s

m₁ =

ρ =1,21273

m³/s

m₂ =

1,2199 kg/m³

m³/s

[ J/m³ ]

Δp_c = p₉ - p₈ = 3866,338 [N/m²]

II. Wyznaczenie depresji naturalnej

A. metodą Budryka (graficznie).

Po graficznym wyznaczeniu adiabaty przechodzącej przez pkt. 1 wyliczono poszczególne pola i depresje naturalne w bocznicach. Adiabate wykreślono zgodnie ze sposobem przedstawionym w „Aerotermodynamice Górniczej” strona 132.

Bocznica	Figura	Si⋅γśr	Depresje [J/m^3]
1 - 2	1 - 2 - 2'- 1	2,49	- 29,3903131
2 - 3	2 -3 -3'- 2	0,101	1,18
3 - 4	3 - 4 - 4'-3'- 3	0,253	2,977
3 - 5	3 - 5 - 5'- 3'-3	0,5466	6,4310
5 - 6	5 - 6 - 6'- 5'- 5	0,1665	1,9589
4 - 6	4 - 6 - 6'- 4'- 4	0,457	5,38277
6 - 7	6 - 7 - 7'- 6'- 6	0,33824	3,979607
7 - 8	7 - 8 - 8'- 7'- 7	6,8699	80,8291
8 - 9	8 - 8' - 9'-9 - 8	3,035	35,71

B. Wyznaczeni lokalnej depresji naturalnej metodą H. Bystronia.

Depresja naturalna w bocznicy wg H. Bystronia z teorii potencjału aerodymanicznego

J /kg

oznaczenia :

- wykładnik izentropy ;

objętość właściwa powietrza na zrębie szybu wdechowego , m³/kg

ciśnienie statyczne bezwzględne na zrębie szybu wdechowego , Pa

objętość właściwa powietrza w przekroju dopływu bocznicy (d) i wypływu (w) , m³/kg

ciśnienie statyczne bezwzględne w przekroju dopływu ( d ) i

wypływu ( w ) bocznicy , Pa

Bocznica	ln[J/kg]	lnV[J/m^3]
1-2	-41,37000	-50,358063
2-3	12,043966	15,1729055
3-4	11,287585	13,568731
3-5	50,8024746	62,968561
4-6	45,6460286	54,6191108
5-6	8,87644721	10,8623347
6-7	16,1212121	19,2443891
7-8	294,610029	326,612362
8-9	111,638903	129,117229

1

4

---