Основные законы движения воздуха в шахтных вентиляционных сетях
Движение воздуха по шахтным вентиляционным сетям подчиняется законам сохранения массы и энергии.
Согласно закону сохранения массы, сумма масс воздуха, подходящих к узлу в единицу времени, должна быть равна сумме масс, уходящих от узла в единицу времени.Поскольку удельный вес воздуха в пределах узла практически не меняется, вместо масс можно оперировать расходами воздуха Q. Для приведенной на рис.4.3 схемы имеем
Рис.5.3 Узел вентиляционной сети
Q1+Q2=Q3+Q4 (5.3)
или Q1+Q2+Q3+Q4 =0 (5.4)
В общем виде
(5.5)
где n-число ветвей соединяющихся в узле;
i- номер подходящей к узлу ветви.
Соотношение (5.5) является математическим выражением первого закона сетей.
Рассмотрим изменение энергии, в каком либо элементарном контуре, например 1-2-3-4-5-1 на (рис.5.4а). Совершим полный его обход по часовой стрелке от узла 1. Вследствие однозначности давления в любой точке сети общее падение давления на пути 1-2-3-4-5-1 будет равно нулю
Рис.5.4 Элементарный контур вентиляционной сети
ΔР1-2-3-4-5-1=0 (5.6)
Учитывая, что на пути 1-2-3-4 давление падает, так как направление обхода совпадает с направлением движения воздуха, а на пути 4-5-1 взрастает, так как направление обхода противоположно направлению движения, будем иметь
ΔР1-2-3-4=ΔР4-5-1 (5.7)
Но
ΔР1-2-3-4=ΔР1-2+ΔР2-3+ΔР3-4=h1-2+h2-3+h3-4;
ΔР4-5-1=ΔР4-5+ΔР5-1=h4-5+h5-1;
где h-депрессия соответствующей ветви.
Следовательно, согласно соотношению (5.7) можно записать
h1-2+h2-3+h3-4=h4-5+h5-1
Поскольку h>0, если направление воздуха в ветви совпадает с направлением обхода, и h<0 , если эти направления противоположны, имеем в общем, виде
(5.8)
Равенство (5.8) выражает второй закон сетей или закон сохранения энергии в сети. Это равенство действительно для случая, когда в контуре нет источника энергии.
Если в контуре один или несколько источников энергии (вентилятор, естественная тяга и др. (рис.5.4б) ,то суммарная потеря энергии в контуре будет равна, энергии, поступающей от этих источников
(5.9)
Равенство (5.9) выражает второй закон сетей для случая, когда в контуре имеется источник энергии.
Дата добавления: 2016-01-26; просмотров: 1523;