Potencjał izentropowy
Teoria potencjału izentropowego została opracowana przez H. Bystronia.
Potencjał izentropowy został przez H. Bystronia zdefiniowany wzorem:
(1)
gdzie:
- całkowity potencjał izentropowy, J/m3 ,
- ciśnienie całkowite w punkcie dla którego wyznaczamy potencjał, Pa,
- ciśnienie powietrza suchego (nieruchomego) ulegającego przemianie izentropowej w punkcie dla którego wyznaczamy potencjał, Pa, przy czym
(2)
- ciśnienie statyczne, bezwzględne powietrza na zrębie szybu wdechowego, uważanym za główny wlot do sieci, Pa,
- wykładnik izentropy; = 1,4, g - przyspieszenie siły ciężkości; g = 9.80665 m/s2 ,
ρ - gęstość powietrza na zrębie szybu wdechowego, kg/m3 ,
- wysokość niwelacyjna zrębu szybu wdechowego, m, z - wysokość niwelacyjna punktu dla którego wyznaczamy potencjał, m.
Spadek całkowitego potencjału izentropowego w bocznicy sieci wentylacyjnej wyznacza się z zależności;
(3)
gdzie:
- całkowity potencjał izentropowy w węźle dopływowym bocznicy (wyrobiska), J/m3 ,
- całkowity potencjał izentropowy w węźle wypływowym bocznicy (wyrobiska), J/m3.
Z teorii tego potencjału wiadomo [1], że jego spadek w ogólnym przypadku jest równy
(4)
gdzie:
- dyssypacja energii w bocznicy (wyrobisku), J/m3,
- dyssypacja energii w oporze lokalnym (miejscowym), J/m3,
- depresja naturalna generowana w bocznicy (wyrobisku), J/m3,
- spiętrzenie całkowitej energii wentylatora (praca techniczna doprowadzona do wentylatora), J/m3. Zgodnie z teorią potencjału izentropowego depresję naturalną odniesioną do 1 m3 powietrza wyznacza się z zależności
(5)
Wiedząc, że atmosferę uwarstwioną izentropowo opisują równania
(6)
oraz
(7)
ciśnienie atmosfery uwarstwionej izentropowo będzie równe:
(8)
Uwzględniając we wzorze (5) zależność (6) otrzymamy wzór na depresję naturalną w postaci:
(9)
gdzie:
- depresja naturalna w bocznicy, J/m3. Przykład zastosowania teorii potencjału izentropowego do wyznaczenia oporu rurociągu
Dla prostoosiowego, poziomego odcinka (I - II) (rys. 1) rurociągu bez oporów miejscowych i wentylatora
(…)
… w przekroju dopływu (d) i przekroju wypływu (w), kg/m3, - strumień objętości powietrza sprowadzony do warunków normalnych, m3/s, przy czym
(13)
- strumień objętości powietrza, m3/s, wyznaczany ze wzoru
(14)
w - prędkość średnia powietrza w wyrobisku, m/s, A - pole przekroju poprzecznego wyrobiska, m2, - opór właściwy wyrobiska, kg/m7, przy czym
(15)
- liczba oporu wyrobiska,
B - obwód wyrobiska, m,
L…
… zależnością, spadek całkowitego potencjału izentropowego w tym przypadku jest równy różnicy ciśnień całkowitych pomierzonych w przekrojach dopływowym (d) i wypływowym (w) wyrobiska (rurociągu). Różnicę tą, można pomierzyć za pomocą, rurek Prandtla, grubościennego węża gumowego i przyrządu mierzącego różnicę ciśnień np. mikromanometru z rurką pochyłą (rys.1).
Jeśli zamiast rurek Prandtla zastosujemy tarczki…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)