Identyfikatory
Warianty tytułu
Aerodynamic potentials and a designation of their fields in ventilation networks, sub-networks and regions
Języki publikacji
Abstrakty
Weryfikacja wykazuje, że potencjał aerodynamiczny 0" (1.1) jest dokładny, natomiast potencjały 0"(1.2), 0(1.8), 0(1.10) i 0(1.12) są przybliżone. Przyczyną tego w przypadku potencjału (1.2) jest przyjęcie nieruchomej atmosfery uwarstwionej izentropowo w miejsce przepływu izentropowego odwracalnego, a w przypadku potencjałów 0(1.8), 0(1.10) i 0(1.12) - przyjęcie odpowiednio równań (1.7), (1.9) i (1.11) w miejsce równania Poissona w postaci (2.1). Na nowej drodze - korzystając z równania ruchu, równania izentropy odwracalnej (2.1), równania energii (3.5) dla przepływu izentropowego odwracalnego i równania ciągu naturalnego (4.1) - dochodzimy do dokładnych potencjałów aerodynamicznych (4.9) i (5.5). Występują w nich odpowiednio ciśnienie (4.10) i gęstość (5.1) w przepływie izentropowym odwracalnym. Zgodnie z teorią pola wykazujemy, że funkcje (4.9) i 0(5.5) są potencjałami skalarnymi. Podajemy stosowane w pracy definicje rejonu nieprzygranicznego, rejonu przygranicznego, podsieci i sieci wentylacyjnej. W rejonie nieprzygranicznym wyznaczamy pola potencjałów (6.9) i (6.10) z poziomem odniesienia (6.8) weryfikowanym przez kontrolne ciśnienie (6.11). W podsieci, jak i w sieci obejmującej rejony przygraniczne wyznaczamy pola potencjałów (4.9) i (5.5) z poziomem odniesienia (2.1) weryfikowanym przez kontrolne ciśnienie (4.10). Zgodnie z przyjętą definicją sieci w jej skład wchodzą co najmniej dwie podsieci z dwoma szybami wdechowymi. Parametry powietrza w przekrojach 0 ich zrębów nie są takie same. Stąd poziomy odniesienia dla pól potencjałów (4.9) i (5.5) są różne, toteż trzeba przeprowadzić wyrównanie tych poziomów odniesienia. Na przykład w podsieciach i rejonach nieprzygranicznych w KWK "Niwka-Mod-rzejów" i KWK "Staszic" wyznaczamy odpowiednio pola potencjałów (4.9) i (5.5) oraz (6.9) i (6.1O), jak i ich poziomy odniesienia (2.1) i (6.8) weryfikowane przez kontrolne ciśnienia ps(4.10) i (6.1l). W sieci z dwiema podsieciami obejmującymi dwa rejony przygraniczne w KWK "Halemba" i KWK "Śląsk" oraz w sieci z trzema podsieciami obejmującymi trzy rejony przygraniczne w KWK "Halemba", KWK "Śląsk" i KWK "Polska-Wirek" - wyznaczono pola potencjałów (4.9) i (5.5) oraz ich poziomy odniesienia (2.1) weryfikowane przez kontrolne ciśnienia (4.10). Z kolei wyrównano wymienione poziomy odniesienia. Wysuwamy wniosek, że dla zapewnienia wzrostu bezpieczeństwa pracy i ekonomiczno-ści przewietrzania należy stosować metody wentylacyjne oparte na: - polach dokładnego potencjału (1.1) w projektowanych sieciach wentylacyjnych, podsieciach i rejonach, - polach dokładnego potencjału (4.9) = (14.2) lub (5.5) w istniejących sieciach, podsieciach i rejonach. Poruszamy uzupełniające zagadnienia związane z tematem pracy.
The verification shows, that the aerodynamic potential (1.1) is precise. However, the potentials (1.2), (1.8), (1.10) and (1.12) are approximate. The cause is, in the case of the potential (1.2), the assumption of a non-moving atmosphere layered isentropically instead of a reversible isentropic flow; in the case of the potentials (1.8), (1.10) and (1.12) the cause is the assumption of the formulas (1.7), (1.9), (1.11) instead of a Poisson's equation in the form (2.1), respectively. Reasoning along a new way that takes advantage of a movement equation, a reversible insentropic equation (2.1), an energy equation (3.5) for the isentropic reversible flow and an equation of natural ventilation pressure (4.1), we reach the exact aerodynamic potentials (4.9), (5.5). In these potentials a pressure (4.10) and a density (5.1) in isentropic reversible flow are present, respectively. Accordingly with the field theory, we prove that the potentials (4.9), (5.5) are precise scalar potentials. The definitions of the notions appearing in the work, namely: a non-frontier region, a frontier region, a ventilation network and a sub-network are included. In a non-frontier region the fields of the potentials (6.9), (6.10) are designated, with the reference level (6.8), verified by the control pressure (6.11). In a sub-network, as well as in a network containing frontier regions the fields of the potentials (4.9), (5.5) are designated with the reference level (2.1), verified by the control pressure (4.10). According to the assumed definition, a ventilation network comprises at least two intake shafts. Typically, the parameters of air in the "0" cross-sections of the intake shafts are not the same, therefore the reference levels of the fields of potentials (4.9), (5.5) are different. So, the reference levels have to be balanced. For example, in the sub-networks and non-frontier regions in "Niwka-Modrzejów" and "Staszic" coal mines we designate respectively: the fields of potentials (4.9), (5.5) and (6.9), (6.10) as well as their reference levels (2.1) and (6.8) verified by the control pressures (4.10) and (6.11). In the network with two sub-networks containing two frontier regions in "Halemba"' and "Śląsk" coal mines and in the network comprising three sub-networks containing three frontier regions in "Halemba", "Śląsk" and "Polska-Wirek" coal mines we designate the fields of the potentials (4.9), 0(5.5) and their reference levels (2.1) verified by control pressures (4A0). Then the reference levels are balanced. A suggestion was put forward that in order to ameliorate the state of occupational safety and ventilation economy in mines, the ventilation methods basing on the following ought to be implemented: - fields of the exact potential (1.1) in planned ventilation networks, sub-networks and regions, - fields of the exact potential (4.9) lub 0(5.5) in operating ventilation networks, sub-networks and regions. Some supplementary questions relating to this work are taken up.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
23--69
Opis fizyczny
Twórcy
autor
- Główny Instytut Górnictwa pl. Gwarków 1 40-166 Katowice
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL9-0001-0002
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.