Akademia Górniczo - Hutnicza

im. St. Staszica

w Krakowie

Aerologia Górnicza

Temat laboratoriów:

Wyznaczanie współczynnika

szczelności lutnociągu

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z problemami przewietrzania wyrobisk ślepych w kopalniach.

Wstęp teoretyczny:

Wyrobiska ślepe, w trakcie drążenia przewietrzane są za pomocą lutniociągu i wentylatora wymuszającego w nim przepływ powietrza. Zadaniem instalacji lutniociągowej jest doprowadzenie do miejsca pracy (przodka drążonego wyrobiska) odpowiedniej ilości powietrza. Ilość ta powinna zapewnić rozrzedzenie i wymieszanie gazów wydzielających się ze skał oraz gazów postrzałowych do koncentracji nie stwarzającej zagrożenia, jak również zapewnić utrzymanie w wyrobisku właściwych warunków klimatycznych. W każdym lutniociągu, niezależnie od stosowanego sposobu wentylacji (wentylacja ssąca, tłocząca, kombinowana) występują straty powietrza wskutek jego przepływu przez nieszczelności, połączonych segmentów lutni.

Schemat stanowiska:

Użyteczne wzory:

• Gęstość powietrza na stanowisku pomiarowym

gdzie:

• Średnia prędkość przepływu powietrza ze wzoru:

• Wydatek objętościowy przepływu powietrza ze wzoru:

• Ciśnienia całkowitego w punkcie pomiarowym

• Współczynnika strat powietrza w przewodzie nieszczelnym ze wzoru:

Gdzie:

- wydatek powietrza na odcinku pomiarowym P₀

- wydatek powietrza na odcinku pomiarowym kolejno P₁, P₂, P₃, P₄

• Z wykresu względnego współczynnika strat powietrza odczytać a

• Współczynnik szczelności k z wzoru:

gdzie:

r - opór jednostkowy lutniociągu

L - długość lutniociągu, m.

Przebieg ćwiczenia:

W celu wyznaczenia współczynnika szczelności przeprowadziliśmy pomiary przepływającego powietrza w trakcie zwiększania długości przewodu nieszczelnego. Schemat stanowiska przedstawiony jest na rysunku powyżej. Przewód nieszczelny składa się z 4 elementów o jednakowej długości i średnicy oraz oporze jednostkowym. W zestawie znajdują się odcinki pomiarowe (P), umożliwiające określenie prędkości przepływu oraz ciśnienia statycznego.

Zestawienie pomierzonych parametrów wentylacji lutniowej

Parametry powietrza na stanowisku:

Temperatura sucha, ts = 23,4

Temperatura wilgotna tw = 16

Ciśnienie barometryczne, p = 99760

Gęstość powietrza,
= 1,167

Lp.	Wielkość wymiar	Odcinek pomiarowy	Odcinek przewodu
						P1 - P0	P2 - P0	P3 - P0	P4 - P0
		1	Ciśnienie dynamiczne	P0	116,7724	116,7724	116,7724	116,7724
				P1	80,1379	112,1930	91,5862	89,2965
				P2		80,1379	57,2414	50,3724
				P3			54,9517	43,5034
				P4				32,0552
		2	Ciśnienie statyczne	P0	116,7724	116,7724	116,7724	116,7724
				P1	80,1379	112,1930	91,5862	89,2965
				P2		80,1379	57,2414	50,3724
				P3			54,9517	43,5034
				P4				32,0552

Opracowanie wyników pomiarowych

Lp.	Wielkość wymiar	Odcinek pomiarowy	Odcinek przewodu
						P1 - P0	P2 - P0	P3 - P0	P4 - P0
		1	Prędkość średnia	P0	11,5577	11,5577	11,5577	11,5577
				P1	9,5746	11,3288	10,2357	10,1069
				P2		9,5746	8,0920	7,5910
				P3			7,9285	7,0545
				P4				6,0555
		2	Wydatek przepływu powietrza Q	P0	0,0111	0,0111	0,0111	0,0111
				P1	0,0092	0,0109	0,0098	0,0097
				P2		0,0092	0,0078	0,0073
				P3			0,0076	0,0068
				P4				0,0058
		3	Ciśnienie całkowite w przekroju	P0	391,5308	391,5308	391,5308	391,5308
				P1	206,0689	247,2826	286,2068	295,3654
				P2		114,4827	148,8275	164,8551
				P3			91,5862	80,1379
				P4				36,6345
4	Współczynnik strat powietrza, p		0,8284	0,8284	0,6860	0,5239
5	Współczynnik a		0,4	0,4	0,55	0,9
6	Współczynnik szczelności przewodu k		0,1280	0,0160	0,0123	0,0228
7	Wartość średnia współczynnika szczelności	0,0448

3

Wykonali:

Piotr Wójtowicz

Aleksander Wandzel

Górnictwo i Geologia

Rok III Grupa 3.

Data sporządzenia: 25.02.2004

Data oddania: 10.03.2004

P₀

P₂

P₁

P₄

P₃

---