Термодинамическое разрушение талых рыхлых и связных пород
Термодинамическое разрушение талых рыхлых и связных пород - раздел Производство, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГОРНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Как Уже Указывалось, Что Для Очистки Транспортных Сосудов От ...
Как уже указывалось, что для очистки транспортных сосудов от налипшей горной массы применяют бесконтактный термодинамический способ. В качестве генератора высокоскоростной газовой струи применяют реактивные авиадвигатели, отработавшие свой моторесурс в воздухе. Схема взаимодействия высокоскоростной газовой струи авиадвигателя с очищаемой поверхностью представлена на рис. 5.1. В плоскости торможения радиус г' прямой струи определяется из выражения
r'=R0+0,176H, (5.1)
где r0 — радиус сопла, м; Н — расстояние от среза сопла до плоскости торможения, м.
Рис.5.1. Схема торможения высокоскоростной газовой струи о плоскую преграду
В центре пятна торможения скорость потока равна нулю. По мере удаления от центра пятна торможения начинает формироваться пристеночная струя, причем ее толщина (δ0) увеличивается по мере удаления от центра. На расстоянии r' от центра толщина пристеночной струи будет
δ0 = 0,492r'. (5.2)
В любом вертикальном сечении скорость пристеночной струи у плоской преграды равна нулю. Далее, по мере удаления от преграды, она возрастает, достигает максимума и затем убывает, стремясь к нулю. Линия и плоскость максимальных скоростей пристеночной струи соответственно называются динамической осью и динамической плоскостью пристеночной струи. Максимальное значение скорости Ur пристеночной струи имеет место на расстоянии (0,13 - 0,14) δ0 от плоской преграды. Текущее значение Ur в зависимости от радиуса пятна растекания пристеночной струи определяется из выражения
(5.3)
где UH — скорость прямой струи на расстоянии от плоской преграды, м/с.
За счет изменения скорости пристеночной струи от нуля до Ur в динамической плоскости создается дефицит давления, что обеспечивает отрыв агрегатных частиц прилипшей горной массы. Отрыв агрегатных частиц горной массы начинается в месте разворота прямой струи и заканчивается на некотором расстоянии r* от центра пятна растекания пристеночной струи. На расстоянии r > r* скорость пристеночной струи в динамической плоскости становится недостаточной для обеспечения дефицита давления, необходимого для отрыва агрегатных частиц прилипшей горной массы. Таким образом, разрушение налипшей горной массы происходит отдельными слоями агрегатных частиц в зоне 0 < r < r* вплоть до полной очистки транспортных емкостей или добычного горного оборудования от налипшей горной массы.
Условие, при котором происходит отрыв агрегатных частиц горной массы, имеет вид
Величина ΔР связана со скоростью пристеночной струи в динамической плоскости следующим соотношением:
(5.5)
где γг— плотность газа струи, кг/м3.
С учетом (5.5) условие разрушения (5.4) примет вид
(5.6)
Подставляя в (5.6) значение Ur из (5.3) и решая квадратное уравнение относительно r*, получим радиус зоны, в которой происходит разрушение прилипшей горной массы:
(5.7)
Время разрушения τ* одного слоя агрегатных частиц в радиусе r* определяется из выражения
(5.8)
где Ur — средняя скорость пристеночной струи в динамической плоскости в интервале 0 < r < r*.
(5.9)
Время τ, необходимое для очистки прилипшего слоя горной массы толщиной h, определяется из выражения
(5.10)
где hc — толщина одного слоя агрегатных частиц, равная диаметру агрегатных частиц, м.
Скорость подвигания фронта Vл разрушения при очистке от налипшей горной массы будет
(5.11)
При очистке добычного и транспортного горного оборудования от налипшей горной массы высокоскоростной газовой струей обеспечивают протяжку генератора струи или наоборот — оборудования относительно генератора струи. При этом очищается полоса оборудования, ширина которой равна 2r*. Скорость протяжки Vзадают такой, чтобы очистка происходила на всю толщину налипшей горной массы,
(5.12)
На практике расстояние среза сопла генератора высокоскоростной газовой струи до очищаемой поверхности поддерживают таким, чтобы при протяжке обеспечивалось условие
2r* ≥ В, (5.13)
где В — ширина очищаемой поверхности оборудования, м.
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
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
Новости и инфо для студентов