Характер проявления газодинамических эффектов в горных выработках существенно зависит от характера движения воздуха в последних. Как известно, в практике шахтной аэрологии воздушные потоки подразделяются на ограниченные, имеющие твердые границы, и свободные, не имеющие таковых. Поэтому возникает вопрос определения вида потока в аспекте его аэродинамических особенностей. Говоря более конкретно, следует определить условия существования квазиупорядоченных движений, под которыми понимают ограниченные потоки, и движений свободных, под которыми в шахтной аэрологии понимают свободные струи. С этим вопросом связан вопрос аэродинамического определения камеры и штрекообразной выработки как объектов вентиляции.
В практике горного дела в аэродинамическом аспекте существует определение камеры как выработки большого поперечного сечения, в которой движение воздуха подчиняется законам свободной турбулентности, т.е. свободных турбулентных струй. Очевидно, и это определение не охватывает понятия длинных камер, в которых свободные струи, как правило, переходят в ограниченные потоки.
Рассматривая камеру как выработку большого поперечного сечения и не налагая каких-либо ограничений на ее длину, следует признать, что в камере могут существовать те же виды воздушных потоков, что и в прочих горных выработках: свободные движения (свободная турбулентность), ограниченные потоки[1] и их комбинации. Поэтому вид потока не может быть отличительным аэродинамическим признаком движения воздуха в камерах.
Установлено, что камерой в аэродинамическом смысле является выработка, на движение воздуха в которой не оказывает влияния молекулярная вязкость, или движение воздуха в которой происходит в условиях преобладающего влияния турбулентной вязкости, или движение воздуха в которой подчиняется законам свободной турбулентности. Практически это все выработки больших поперечных сечений, но не чрезмерной длины (на больших расстояниях от начала выработки даже при весьма значительном поперечном сечении толщина пограничного слоя* на стенках становится соизмеримой с поперечным размером выработки, а в дальнейшем может заполнить все сечение, что приведет к преобладающему влиянию молекулярной вязкости. Подобные случаи могут иметь место, например, в длинных тоннелях), а также выработки, в которых преобладающими являются свободные движения. Последние не обязательно должны иметь большие поперечные сечения. Например, призабойной пространство штрека в проходке, если в нем действует свободная струя, является камерой.