Скоростной напор

(27)

Потери напора по длине трубопровода и в местных сопротивлениях (повороты, сужения и т. д.)

(28)

где — коэффициент местных сопротивлений;

ν — скорость движения жидкости в трубопроводе; ξ — суммарный коэффи- циент сопротивлений.

Выразив ν через подачу Q и поперечное сечение F_т внешней сети, получим

Н= Н_г + RQ², (29)

причем

(30)

 

где R — постоянная сети (трубопровода).

Зависимость между Н и Q — характеристика внешней сети — согласно выражению (29) в осях

Q—Н изобразится параболой. На рис. 14 характеристика внешней сети 1 построена для определенного поперечного сечения ее F_т и коэффициента сопротивления ξ_с. При уменьшении сечения F_т или увеличении коэффициента сопротивления ξ_с увеличивается согласно выражению (30) постоянная R, и характеристика 2 сети становится круче характеристики 1. При увеличении F_т или уменьшении ξ_с снижается RQ², и характеристика 3 сети становится положе характеристики 1.

К. п. д. внешней сети η_т = . (31)

Рассмотренные характеристики внешней сети имеют место при турбомашинах, работающих с геометрической высотой подачи (насосы). Для турбомашин, работающих без геометрической высоты подачи (шахтные вентиляторы, см. рис. 1),

Н = RQ², (32)

и характеристика сети изображается параболой 4, которая выходит из начала координатных осей.

Так как поперечное сечение сети может изменяться на ее протяжении (например, вентиляционная сеть шахты), для упрощения расчетов пользуются понятием «эквивалентное отверстие»— абстрактное отверстие в идеально тонкой стенке, через которое проходит заданное количество воздуха, испытывающее при этом такое же сопротивление, как в фактической внешней сети турбомашины.

Эквивалентное отверстие вентиляционной сети А (м²) определяется на основании формулы

Q = ψА√ 2gН_ст (33)

где Q — количество протекающего в сети воздуха, м²/с; ψ — коэффициент сжатия струи (для воздуха ψ = 0,65); √ 2gН_ст= ν- скорость воздуха, м/с; Н_ст - статическое давление.

Выражая давление Н_ст Н/м² и принимая ψ = 0,65, g = 9,81 м/с' и плотность воздуха ρ = 1,2 кг/м², окончательно для шахтной вентиляционной сети

А=1,19 (33)