Potencjały aerodynamiczne oraz wyznaczanie ich pól w sieciach wentylacyjnych, podsieciach i rejonach

 Autor: H. Bystroń

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 ekonomiczności 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.