ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА В ГОРНЫХ

ВЫРАБОТКАХ

Уравнение Бернулли

Процесс вентиляции шахт заключается в том, что атмосферный воздух поступает в подземные выработки, проходит по ним и вновь выходит в атмосферу. Это движение происходит по законам, анало­гичным тем, которые установлены в гидравлике для капельных жидкостей. По своим физическим свойствам воздух отличается от собственно жидкостей своей сжимаемостью, однако при решении большинства вентиляционных задач этим свойством воздуха можно пренебречь вследствие очень малой разницы в давлениях между отдельными участками вентиляционной струи в подземных выра­ботках.

В тех случаях, когда стенки выработок воздухонепроницаемы, можно считать, что массовый расход воздуха, т. е. масса его, проходя­щая в секунду через различные поперечные сечения выработок, постоянен, а следовательно, постоянен и весовой расход.

Весовой расход равен произведению скорости на площадь попе­речного сечения выработки и на удельный вес воздуха: vSy. По­скольку весовой расход постоянен, то для двух любых сечений выра­ботки 1—1 и 11—11можем написать так называемое уравне­ние неразрывности

Для замера депрессии чаще всего применяют микроманометры. Микроманометр типа ЦАГИ (рис. 11) состоит из резервуара 1 цилин­дрической формы, лежащего на боковой поверхности, входящей в специальное углубление металлической подставки 2. Резервуар жестко скреплен с нижним концом тонкой стеклянной трубки 3, заключенной в металлическую оправу; верхняя часть стеклянной трубки соединена металлической трубкой с насадком 7, прикреплен­ным к стенке резервуара; внутренняя полость резервуара соединяется с атмосферой насадком 8. Резервуар может вращаться так, чтобы трубка 3 занимала вертикальное или наклонное положение.

Наклон фиксируется штуцером 4, входящим в отверстия 5 крон­штейна 6. Синус угла наклона F равен 0,125; 0,25; 0,5 и 1,0. При заме­рах трубке 3 придается наклон тем меньший, чем меньше ожидаемая депрессия. Прибор устанавливают в горизонтальном положении, и по мениску жидкости (лучше спирта) в стеклянной трубке берут начальный отсчет h_H. В начальном и конечном сечениях замеряемого участка воздушного потока устанавливают воздухомерные трубки, насадки которых направляют навстречу потоку; на нижние отводы трубок («+» или «—» в зависимости от того, какое давление изме­ряется) надевают резиновые шланги, другие концы которых надевают на насадки 7 и 8 микроманометра, и берут отсчет h_к. Депрессия участка

Обычно измеряется статический перепад давления на замерном участке, т. е. разность р₁ — р₂ пьезометрических давлений, входя­щих в уравнение Бернулли.Для этого резиновые шланги надевают на отводы воздухомерных трубок со знаком «—».

При необходимости измерить разность полных давлений между сечениями 1—1 и 11—11 потока резиновые трубки надевают на отводы со знаком «+», однако такие замеры приходится производить только в особых случаях, обычно же в измерениях непосредственно полных давлений нет необходимости.

Для измерения скоростного давления на оба отвода воздухомерной трубки, установленной в исследуемом сечении потока, надевают резиновые трубки, другие концы которых надевают на насадки 7, 8 микроманометра. В результате измерения как полного давления, так и скоростного получают не величины, входящие в уравнение Бернулли, а значения этих величин, справедливые лишь для тех струек потока, которые набегают на насадок воздухомерной трубки.