Теплообмен при проветривании подземных выработок - раздел Производство, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Критериальная Зависимость Для Определения Параметров Теплооб...
Критериальная зависимость для определения параметров теплообмена рудничного воздуха со стенками выработок имеет следующий вид:
(4.10)
где — критерий Нуссельта;
εш — коэффициент, учитывающий влияние шероховатости боков выработок на параметры теплообмена при гладкой поверхности выработки εш = 1, при увеличении диаметра стоек крепи увеличивается и достигает 1,3;
- критерий Рейнольдса;
α — коэффициент теплоотдачи от боков выработки к рудничному воздуху,
Вт/(м2∙К);
Dв — диаметр выработки (при круглом сечении) или приведенный диаметр
при произвольной форме сечения выработки, , м;
Fв — площадь поперечного сечения выработки, м2;
λв — теплопроводность воздуха, λв = 2,57∙10-2 Вт/(м∙К) при нормальном
давлении;
ωв— скорость воздуха в выработке, м/с;
νв - кинематическая вязкость воздуха νв = 0,0182∙10-6м2/с при Т = 20°С и νв =
0,0212∙10-6 м /с при Т = 100°С. Для практических расчетов пользуются
следующей формулой для определения коэффициента теплоотдачи,
Вт/(м2∙К):
(4.11)
где Gв — расход воздуха, кг/с; Пв — периметр выработки, м; Fв — площадь поперечного сечения выработки, м2.
Если выработка закреплена всплошную кирпичей, бетоном или деревом, то коэффициент теплоотдачи необходимо определять по формуле
(4.12)
где δК— толщина крепи, м; λк — теплопроводность материала крепи, Вт/(м∙К).
В обводненных шахтах и рудниках из-за испарения воды с боков выработки процесс теплообмена интенсифицируется. В этом случае необходимо пользоваться приведенным коэффициентом теплоотдачи αпр, Вт/(м∙К), который определяют по формуле
(4.13)
где а — определяют по формулеили ;
β — коэффициент массоотдачи, кг/(м2∙с∙Па);
Рс — парциональное давление паров воздуха при температуре поверхности
выработки Тс, Па; Р — парциональное давление паров при температуре
воздуха Тв, Па;
r*— теплота парообразования, г = 24,5∙105 Дж/кг при Т = 20°С и г* = 22,6∙10
Дж/кгприТ = 100°С.
Коэффициент массоотдачи рассчитывают по формуле
(4.14)
где В — барометрическое давление воздуха, Па.
Следует отличать коэффициенты теплообмена, которые определяются по приведенным выше формулам, от коэффициента нестационарного теплообмена, который измеряется количеством тепла, отданного массивом (или полученного массивом при его нагреве) рудничному воздуха с 1 м поверхности выработки в течении 1 с при разности температур между глубинными неохлажденными породами и воздухом, равном одному градусу.
(4.15)
где — критерий Кирпичева (безразмерный коэффициент нестационарного теплообмена);
— критерий Фурье;
— критерий Био;
—приведенный радиус выработки;
λ и а — коэффициенты теплопроводности и температуропроводности пород
массива соответственно, Вт/(м∙К) и м2/с;
τ — продолжительность эксплуатации выработки, с.
Критерий Кирпичева можно определить по графику, приведенному на рис. 4.2, коэффициент нестационарного теплообмена определяют по формуле
(4.16)
В том случае, когда кроме теплообмена имеет место и массообмен, для расчета критерия Био следует пользоваться приведенным коэффициентом теплообмена αпр, определяемым по формуле
Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... Кольский филиал Петрозаводского государственного университета...
Термодинамические параметры земной коры
Верхняя толща горных пород Земли называется земной корой. Земная кора простирается от поверхности Земли до границы Мохоровичича, которая отделяет земную кору от мантии Земли. Мощно
Источники тепла земных недр
Тепловое поле земной коры формируется в результате процесса теплообмена при наличии источников тепла. Теплообмен в земной коре осуществляется посредством теплопроводности, конвекции
Процессы теплопереноса в недрах Земли
Как было отмечено ранее, теплообмен в горных породах осуществляется теплопроводностью, конвекцией и излучением. Применительно к задачам горного производства весьма важной является з
Использование тепла земных недр
Геотермальные ресурсы разделяют на повсеместно распространенные и локализованные. Повсеместно распространенные геотермальные ресурсы представлены те
Месячные колебания температуры внешней среды
Для определения зависимости изменения температуры в зимний период используем значения среднемесячной температуры в данном районе. Обозначим среднемесячные температуры с октября по
Расчет глубины промерзания связанных пород
Рассмотрим случай промерзания связной породы при открытой разработке месторождений.
Сформулируем задачу: на поверхности полупространства в момент времени t=0 устанав
Сущность способа и область его применения
Проведение горных выработок в слабоустойчивых водоносных породах невозможно без специальных мероприятий по их упрочнению и понижению водопроницаемости.
При строительстве ш
Параметры образования ледопородных ограждений
Формирование ледопородных водонепроницаемых ограждений и подпорных стен производят с помощью серии замораживающих колонок, расположенных на равном расстоянии друг от друга. В этом с
Требования к тепловому режиму в подземных выработках
Тепловой режим в подземных выработках характеризуется совокупностью термодинамических параметров воздуха, окружающего массива, горной массы, машин и людей. Основными термодинамическими
Источники тепла в подземных выработках
Учет источников тепловыделения в выработках и определение их интенсивности необходимо для составления уравнений теплового баланса, на основании которых производят расчет необходимог
Термодинамическое разрушение талых рыхлых и связных пород
Как уже указывалось, что для очистки транспортных сосудов от налипшей горной массы применяют бесконтактный термодинамический способ. В качестве генератора высокоскоростной газовой
Коэффициенты диффузии
В выражениях для диффузионных газовых потоков коэффициенты молекулярной и турбулентной диффузии являются единственными параметрами, учитывающими свойства среды. Естественно, что э
Общие положения
Во многих случаях полезные результаты могут быть получены более простым интегральным методом.
Интегральный метод, или метод усредненных характеристик, основан на том фак
Выработка как объект вентиляции
Характер проявления газодинамических эффектов в горных выработках существенно зависит от характера движения воздуха в последних. Как известно, в практике шахтной аэрологии воздушные
Ограниченные потоки в системе выработок
Возникающие в выработках с ограниченными воздушными потоками газодинамические ситуации зависят от режима вентиляции, вида источника (точечный или линейный), характера газовыделения
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
(4.10)
— критерий Нуссельта;
- критерий Рейнольдса;
, м;
(4.11)
(4.12)
(4.13)
или 
;
(4.14)
(4.15)
— критерий Кирпичева (безразмерный коэффициент нестационарного теплообмена);
— критерий Фурье;
— критерий Био;
—приведенный радиус выработки;
(4.16)
Новости и инфо для студентов