Akademia Górniczo - Hutnicza
im. St. Staszica
w Krakowie
Aerologia Górnicza
Temat laboratoriów:
Wyznaczanie współczynnika
szczelności lutnociągu
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z problemami przewietrzania wyrobisk ślepych w kopalniach.
Wstęp teoretyczny:
Wyrobiska ślepe, w trakcie drążenia przewietrzane są za pomocą lutniociągu i wentylatora wymuszającego w nim przepływ powietrza. Zadaniem instalacji lutniociągowej jest doprowadzenie do miejsca pracy (przodka drążonego wyrobiska) odpowiedniej ilości powietrza. Ilość ta powinna zapewnić rozrzedzenie i wymieszanie gazów wydzielających się ze skał oraz gazów postrzałowych do koncentracji nie stwarzającej zagrożenia, jak również zapewnić utrzymanie w wyrobisku właściwych warunków klimatycznych. W każdym lutniociągu, niezależnie od stosowanego sposobu wentylacji (wentylacja ssąca, tłocząca, kombinowana) występują straty powietrza wskutek jego przepływu przez nieszczelności, połączonych segmentów lutni.
Schemat stanowiska:
Użyteczne wzory:
Gęstość powietrza na stanowisku pomiarowym
gdzie:
Średnia prędkość przepływu powietrza ze wzoru:
Wydatek objętościowy przepływu powietrza ze wzoru:
Ciśnienia całkowitego w punkcie pomiarowym
Współczynnika strat powietrza w przewodzie nieszczelnym ze wzoru:
Gdzie:
- wydatek powietrza na odcinku pomiarowym P0
- wydatek powietrza na odcinku pomiarowym kolejno P1, P2, P3, P4
Z wykresu względnego współczynnika strat powietrza odczytać a
Współczynnik szczelności k z wzoru:
gdzie:
r - opór jednostkowy lutniociągu 
L - długość lutniociągu, m.
Przebieg ćwiczenia:
W celu wyznaczenia współczynnika szczelności przeprowadziliśmy pomiary przepływającego powietrza w trakcie zwiększania długości przewodu nieszczelnego. Schemat stanowiska przedstawiony jest na rysunku powyżej. Przewód nieszczelny składa się z 4 elementów o jednakowej długości i średnicy oraz oporze jednostkowym. W zestawie znajdują się odcinki pomiarowe (P), umożliwiające określenie prędkości przepływu oraz ciśnienia statycznego.
Zestawienie pomierzonych parametrów wentylacji lutniowej
Parametry powietrza na stanowisku:
Temperatura sucha, ts = 23,4 
Temperatura wilgotna tw = 16 
Ciśnienie barometryczne, p = 99760 
Gęstość powietrza, 
= 1,167 
Lp. |
Wielkość wymiar |
Odcinek pomiarowy |
Odcinek przewodu |
|||
|
|
|
P1 - P0 |
P2 - P0 |
P3 - P0 |
P4 - P0 |
1 |
Ciśnienie dynamiczne
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
|
P4 |
|
|
|
|
2 |
Ciśnienie statyczne
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
|
P4 |
|
|
|
|
Opracowanie wyników pomiarowych
Lp. |
Wielkość wymiar |
Odcinek pomiarowy |
Odcinek przewodu |
|||
|
|
|
P1 - P0 |
P2 - P0 |
P3 - P0 |
P4 - P0 |
1 |
Prędkość średnia
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
|
P4 |
|
|
|
|
2 |
Wydatek przepływu powietrza Q |
P0 |
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
|
P4 |
|
|
|
|
3 |
Ciśnienie całkowite w przekroju
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
P1 |
|
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
|
P3 |
|
|
|
|
|
|
P4 |
|
|
|
|
4 |
Współczynnik strat powietrza, p |
|
|
|
|
|
5 |
Współczynnik a |
|
|
|
|
|
6 |
Współczynnik szczelności przewodu k |
|
|
|
|
|
7 |
Wartość średnia współczynnika szczelności |
|
||||
2
Wykonali:
Piotr Wójtowicz
Aleksander Wandzel
Górnictwo i Geologia
Rok III Grupa 3.
Data sporządzenia: 25.02.2004
Data oddania: 10.03.2004
