GIG, EZSM, ROK III, GRUPA 2

Ć

wiczenie: PROGNOZA TEMPERATURY POWIETRZA

CZĘŚĆ I

Cel ćwiczenia

Celem I części ćwiczenia jest wyznaczenie temperatury powietrza na wylocie

z wyrobiska.

Treść ćwiczenia

W ćwiczeniu należy wykonać prognozę temperatury powietrza na wylotach szeregowo

połączonych wyrobisk, dla danych zamieszczonych w tabeli 1. Temperatura powietrza
wpływającego do wyrobiska I wynosi 22+0,18n (temperatura jest wyrażona w

o

C, n – numer

kolejny studenta).

Temperatura na wlocie do kolejnego wyrobiska jest równa temperaturze powietrza

wylotowego z poprzedniego wyrobiska.

Wyniki obliczeń zestawić tabelarycznie. Sporządzić wykres zmian temperatury

w funkcji długości wyrobiska.


CZĘŚĆ II

Cel ćwiczenia

Celem II części ćwiczenia jest określenie miejsca lokalizacji chłodnic powietrza

w wyrobiskach, wraz z uwzględnieniem chłodzenia powietrza.

Treść ćwiczenia

Mając wykonaną prognozę temperatury (część I ćwiczenia), w miejscach

przekroczenia temperatury 28

o

C należy uwzględnić zabudowę chłodnicy o mocy 300 kW

(strumień objętościowy powietrza przepływającego przez chłodnicę wynosi 10 m

3

/s).

Do obliczeń przyjąć średnią gęstość powietrza w wyrobisku przy danym ciśnieniu oraz

ś

rednią wartość wilgotności względnej.

Uwzględniając możliwość wykraplania się wody w chłodnicy obliczyć temperaturę

powietrza po zastosowaniu chłodzenia. Następnie należy skorygować wykonaną wcześniej
prognozę temperatury. W przypadku kolejnego przekroczenia temperatury 28

o

C znowu

zastosować chłodzenie, tak aby wzdłuż wyrobisk temperatura nie przekraczała wartości
dopuszczalnej.

Wyniki obliczeń zestawić tabelarycznie. Sporządzić wykres zmian temperatury

powietrza w funkcji długości wyrobiska (na jednym wykresie nanieść krzywą zmian
temperatury bez chłodzenia oraz z chłodzeniem, zaznaczyć poziom 28

o

C). Na powyższym

wykresie należy również zaznaczyć lokalizację chłodnic.

Tabela 1. Dane do obliczeń

Wyszczególnienie

Oznaczenie Jednostka

Wyrobisko

I

II

III

IV

V

Czas istnienia

wyrobiska

τ

rok

3

3

2

2

1

Stopień geotermiczny

T

g

=1/

σ

m/K

34,1

34,8

34,9

34,3

35,7

Współczynnik

przewodnictwa

cieplnego skał

λ

W/(m·K)

2,5

3,5

3,8

4,2

3,9

Temperatura

pierwotna skał

θ

oo

o

C

32 + 0,4·n

33,5 + 0,2·n

33 + 0,2·n

31 + 0,25·n

31 + 0,3·n

Długość wyrobiska

s

m

120 + 50·n

470 + 50·n

750 + 120·n 180 + 10·n

200 + 30·n

Pole przekroju

poprzecznego

wyrobiska

F

m

2

15,4

12,1

17,1

15,1

13,1

Nachylenie wyrobiska

α

w

deg

-9

2 + 0,2·n

1 + 0,2·n

-2 - 0,2·n

0,1·n

Moc zainstalowana

w wyrobisku

Q

W

0

250 000

290 000

220 000

160 000

Średnia gęstość

powietrza

ρ

śr

kg/m

3

1,26

1,26

1,24

1,31

1,32

Średnia wilgotność

względna

ϕ

śr

%

65

68

70

73

70

Ciśnienie

p

hPa

1109

1099,9

1093,7

1100,6

1097,7

Strumień

objętościowy

powietrza

V

m

3

/s

40

25

60

30

20