Лобовые сопротивления в горных выработках
Лобовым называется сопротивление, оказываемое потоку находящимся в нем телом. В условиях горных выработок лобовым сопротивлением называется сопротивление тел, размеры которых поперек потока значительно превосходят размеры выступов шероховатости (вагонетки, электрооборудование, армировка шахтных стволов и т. д.). Понятие лобового сопротивления в определенной степени условно. Например, лобовое сопротивление оказывают выступы шероховатости стенок выработки. Однако их сопротивление относится к сопротивлению трения.
Определение лобового сопротивления
Выделим в выработке участок длиной L, в котором имеется лобовое сопротивление (рис.4.1)
 |
Рис.4.1 Схема к определению депрессии лобового сопротивления
Отбросим части потока, находящиеся слева от сечения 1-1 и справа от сечения 2-2, и заменим их действие силами давления Р1=р1*S и Р2=р2*S (р1, р2- удельное давление в сечениях 1-1, 2-2, S-сечение выработки). При установившемся движении все силы на участке уравновешиваются. Если условно принять силы трения на участке равными нулю, то
p1S=р2 S+F (4.7)
Откуда р1-р2=F/S (4.8)
Выразим силу сопротивления тела F обтекаемого турбулентным потоком, через скоростное давление потока около тела
F=кл 
(4.9)
где кл- коэффициент лобового сопротивления;
v-скорост движения воздуха, м/с;
γ-объемный вес воздуха, кг/м3.
Скорость движения воздуха в равенстве (4.9) выразим через расход воздуха и поперечное сечение выработки
V=Q/S-Sм (4.10)
Тогда F=кл 
(4.11)
С учетом выражения (4.11) формула (4.8) выразится в виде
р1-р2=кл 
(4.12)
Если условно принять, силы трения на участке равными нулю то р1-р2 есть депрессия лобового сопротивления hл.с., т.е.
hл.с.=кл (4.13)
Из равенства (3.13) следует, что аэродинамическое сопротивление лобового сопротивления есть величина
Rл.с.=кл 
(4.14)
а закон сопротивления лобового сопротивления примет вид
hл.с=Rл.с*Q2 (4.15)
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1260;