1. Temat:

Mikroklimat

2. Opis zasad pomiaru i aparatury:

Przyrządy:

- Rurka Pitota Prandtla - służy ona do pomiaru prędkości płynu, oparta na zastosowaniu

równania Bernoulliego.

- Katatermometr (alkoholowy, cylindryczny) - przyrząd służący do pomiaru intensywności

chłodzenia. Składa się z dwóch termometrów: jednego suchego i jednego mokrego

owiniętego mokrą bawełnianą takniną przy zbiorniczku. Pomiaru dokonujemy

poprzez ogrzanie dolnego zbiorniczka do odpowiedniej temperatury, a następnie mierzymy

czas spadku temperatury z 38°C do 35°C. Pozwala nam to na określenie łącznego wpływu

na ciało człowieka temperatury i wiatru.

- Psychrometr - składa się z dwóch termometrów: suchego i wilgotnego. Wykorzystując

zjawisko hamowania parowania przez powietrze wilgotne i przyspieszania go przez

powietrze suche. Przyrząd składa się z dwóch identycznych termometrów, z czego

pojemniczek z rtęcią jednego z nich owija się kawałkiem nasiąkliwego batystu, którego

jeden koniec zanurzony jest w wodzie - dzięki temu batyst okalający zbiorniczek jest ciągle

wilgotny. Termometr wilgotny zawsze wskazuje temperaturę niższą niż suchy. Ta różnica

pozwala w dość precyzyjny sposób obliczyć wilgotność względną powietrza odczytując ją ze

specjalnych tablic psychrometrycznych

- Manometr ( z rurką pochyłą) - przyrząd do pomiaru różnicy ciśnień. Pomiar odczytujemy

poprzez wychylenie gęstości cieczy na rurce pochyłej

- Anemometr - przyrząd służący do mierzenia prędkości ruchu gazów i cieczy, a zwłaszcza

wiatru. Do pomiatu używaliśmy anemometru obrotowego (rotacyjnego) - posiadający

element ruchomy wprawiany w ruch przez wiatr. Pomiar polegał na włączeniu przyrządu na

obudowie i poczekaniu 60 s patrząc ile wskazówka się wychyli

3. Otrzymane wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli:

		Komora sucha nie ogrzewana	Komora wilgotna nie ogrzewana	Komora sucha ogrzewana	Komora wilgotna ogrzewana
Średni przepływ powietrza	I pomiar [m/min]	65,5	64	60	71,5
		II pomiar [m/min]	67	63,5	61	72
		III pomiar [m/min]	66	63	62	71
	Katatermometr	wilgotny [s]	29,4	32,5	32,1	38,2
		suchy [s]	75,8	85,9	87,1	151,5
	Psychrometr	wilgotny [°C]	15,4	15,6	16,8	17,9
		suchy [°C]	24,8	24,6	19,8	30,4
		Różnica psychrometryczna [°C]	9,4	9,0	13	12,5
		wilgotność [%]	36	38	25	28
	Manometr	Wychylenie rurki l [mm]	88	50	82	45
		Gęstość cieczy - pc	1000 kg/m^3
		sinα	1:50
		Przyspieszenie ziemskie g [g/m]	10

4. Obliczenia:

a) średni przepływ powietrza:

• Komora sucha nie ogrzewana:

= 66,17
, 1,1

• Komora wilgotna nie ogrzewana:

= 63,5
, 1,05

• Komora sucha ogrzewana:

= 61
, 1,01

• Komora wilgotna ogrzewana:

= 71,5
, 1,19

b) Intensywność chłodzenia:

K =

F - stała katatermometru

t - czas

• Komora sucha nie ogrzewana:

- wilgotny F = 402
, t = 29,4s

K = 13,67 [
]

- suchy F = 402
, t = 75,8s

K = 5,3 [
]

• Komora wilgotna nie ogrzewana:

- wilgotny F = 402
, t =32,5s

K = 12,37 [
]

- suchy F = 402
, t = 85,9s

K = 4,68 [
]

• Komora sucha ogrzewana:

- wilgotny F = 402
, t = 32,1s

K = 12,52 [
]

- suchy F = 402
, t = 87,1s

K = 4,62 [
]

• Komora wilgotna ogrzewana:

- wilgotny F = 402
, t = 38,2s

K = 10,52 [
]

- suchy F = 402
, t = 151,5s

K = 2,65 [
]

c) Ciśnienie:

Δp = pc · g · l · sinα [Pa]

pc - Gęstość cieczy = 1000

sinα =

g - Przyspieszenie ziemskie = 10

l = wychylenie rurki

• Komora sucha nie ogrzewana:

l = 88mm = 0,088m

Δp =

= 17,6 Pa

• Komora wilgotna nie ogrzewana:

l = 50mm = 0,05m

Δp =

= 10 Pa

• Komora sucha ogrzewana:

l = 82mm = 0,082m

Δp =

= 16,4 Pa

• Komora wilgotna ogrzewana:

l = 45mm = 0,045m

Δp =

= 9Pa

d) Prędkość przepływu powietrza:

V =

Δp - ciśnienie

γ = 1,21

• Komora sucha nie ogrzewana:

V =
= 5,68

• Komora wilgotna nie ogrzewana:

V =
= 4,07

• Komora sucha ogrzewana:

V =
= 5,21

• Komora wilgotna ogrzewana:

V =
= 3,86

e) Temperatura efektywna:

Komora sucha nie ogrzewana: 19,5 °C

Komora wilgotna nie ogrzewana: 19,5°C

Komora sucha ogrzewana: 23°C

Komora wilgotna ogrzewana: 25°C

5. Wnioski:

Temperatura w kopalni T_s dla okresu zimowego, w którym powinna wynosić od 17,1°C-21,6°C, nie została przekroczona tylko w komorze suchej ogrzewanej. W pozostałych komorach temperatura była zbyt wysoka. Dla okresu letniego, gdzie temp. powinna wynosi 18,9°C-24°C tylko w komorze wilgotnej ogrzewanej doszło do przekroczenia. Temperatury w pozostałych komorach mieszczą się w normie.

Intensywność chłodzenia w każdej komorze na termometrach suchych katatermometru była za mała. W komorze wilgotnej ogrzewanej intensywność chłodzenia była za niska na obu termometrach. Oznacza to, że czas pracy powinien być koniecznie skrócony do 6 h lub należy niezwłocznie obniżyć temperaturę.

Prędkość przepływu powietrza w szybie i wyrobisku korytarzowym nie zostało przekroczone. W komorach suchych ogrzewanych i nie ogrzewanych została naruszona norma dla wyrobisk wybierkowych.

Temperatur efektywna dla okresu zimowego jak i dla okresu letniego została przekroczona w komorze wilgotnej ogrzewanej wynosiła 25°C. W komorze suchej ogrzewanej norma została tylko przekroczona dla okresu zimowego i wynosi 23°C. W pozostałych komorach wyniki nie przekraczają norm.

,

---