Гидравлическое моделирование

Одна из экспериментальных установок для исследования аэрогазодинамики подготовительных выработок создана в отделе

рудничной аэрологии ВостНИИ по безопасности работ в горной промышленности (г.Кемерово).

Гидравлическая модель тупиковой выработки, основанная на принципе колориметрического анализа, выполнена из оргстекла и представляет собой канал прямоугольного сечения площадью 144 см² и длиной 250 см. В верхней части выработки размещаются трубы диаметром 25 мм, моделирующие вентиляционные трубопроводы. Они могут перемещаться в осевом направлении, что позволяет устанавливать концы их на любом расстоянии от забоя.

По длине выработки на расстояниях 0,5; 2,0; 4,0; 6,0 калибра от забоя размещены пробоотборники. Пробоотборники (2) представляющие собой латунные трубки диаметром 4 мм, перфорированные по длине отверстиями, установлены вертикально посередине сечения выработки. Конструкция пробоотборников обеспечивает отбор средней концентрации раствора по сечению.

Схема соединения и функционирования устройств обслуживания модели приведена на рис. 7.2.

Отбор проб красителя производится одновременно из четырех сечений 4 раза в заданные моменты времени. Подача раствора красителя, имитирующего выделения метана в выработку, осуществляется равномерно через всю поверхность забоя из сосуда с красителем (3). В качестве красящего вещества используется метиленовый голубой индикатор, дающий интенсивную окраску водного раствора. Концентрация вещества красителя в отобранных, пробах определяется в соответствии с оптической плотностью по градуировочной кривой, построенной по известной концентрации водного раствора метиленового индикатора. Оптическая плотность раствора находится с помощью фотоэлектроколориметра типа ФЭК-М.

Модель выработки соединяется с моделью квершлага (1) под прямым углом. Сечение модели квершлага 400 см². Движение воды в модели и трубопроводах обеспечивается двумя насосами 2К-6 (4). Количество воды, подаваемой по трубопроводам, замеряется с помощью водомеров (7) и регулируется вентилями, вынесенные на пульт управления. Температура воды в модели регистрируется термометрами (6). Расходные баки (5)

вместимостью 1 м³ и 0,5 м³ обеспечивают постоянство температуры воды и оптической плотности в течение эксперимента. Вода в расходные баки поступает из водопроводной магистрали через фильтры тонкой очистки. Для обеспечения соответствующего начального диаметра вентиляционной струи, выходящей из трубопровода в тупиковую часть выработки имеется набор насадок.

Сконструированная установка, позволяет исследовать аэрогазодинамику призабойного пространства тупиковых выработок при различных способах, схемах и параметрах проветривания.

Контрольные вопросы

1. 1.Что такое физическое моделирование и от чего зависит качество моделирования?

2. Физическая сущность критериев подобия при моделировании.

3. Какие условия подобия, характеризуют числа Рейнольдса, Фруда и Струхаля?

4. Сущность метода эквивалентных материалов.

5. Сущность центробежного моделирования.

6. Сущность метода фотоупругости.

7. Какие методы моделирования, аэрогазодинамики Вы знаете, их суть?

8. Особенности аэродинамического моделирования.

9. Особенности гидравлического моделирования.

10. Из каких соображений часто переходят от аэродинамического к гидравлическому моделированию?

Контрольная работа № 8

Номер по списку

Вопросы, задачи

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ

Дата добавления: 2014-12-25