Аэродинамическое сопротивление горных выработок, лобовые и местные сопротивления

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВЫРАБОТКИ - противодействие движению воздуха по горным выработкам; складывается из сопротивления трения, лобового и местных сопротивлений.

Аэродинамическое сопротивление выработки учитывается при определении депрессий отдельных выработок, всей шахты, при выборе главных вентиляторов и вентиляторов местного проветривания. Зависит от длины выработки, площади поперечного сечения, периметра, режима движения воздуха.

Аэродинамическое сопротивление выработки определяется экспериментально в шахтных условиях или аналитически с помощью полуэмпирических зависимостей. Снижение аэродинамического сопротивления выработки в шахтах достигается: увеличением площади поперечного сечения выработки, уменьшением её длины, скруглением поворотов, выполнением плавных входов и выходов в выработку, применением в стволах шахт обтекаемых расстрелов, уменьшением шероховатости крепи, укладкой шпал заподлицо с бетонным основанием пути, удалением кабельной решётки и др.

Местными называют сопротивления, приуроченные к определенному месту выработки. В местном сопротивлении, как правило, происходит изменение внешних границ воздушного потока, или иначе деформация потока.

Основные виды местных сопротивлений:

- разделение потока;

- слияние потоков;

- сужение потока;

- расширение потока;

- поворот потока

ξ – коэффициент местного сопротивления;

r – плотность воздуха, кг/м³;

S – площадь поперечного сечения выработки, м².

Коэффициент местного сопротивления определяется экспериментально и содержится в справочной литературе.

Под лобовым сопротивлением следует понимать сопротивление, которое оказывает движению воздуха любое тело поставленное поперек потока.

где:с – безразмерный коэффициент лобового сопротивления;

r – плотность воздуха, кг/м³;

S – площадь поперечного сечения выработки, м²;

S_м – миделево сечение т.е. наибольшее по площади поперечное сечение тела, м²;

Коэффициент лобового сопротивления определяет степень обтекаемости предмета.

Сопротивление R имеет размерность кг*сек²/м⁸ – киломюрг и обозначается кμ.