Dane do projektu:
Zgodnie z metodą Wacławika temperaturę suchą na podszybiu szybu wdechowego wyznacza się ze wzoru:
gdzie:
- Tos - średnioroczna temperatura powietrza atmosferycznego, Tos = 7,2 °C
- - gradient geotermiczny, °C/m, przy czym:
0,03226 °C/m
gdzie: - stopień geotermiczny, = 31 m/oC
- s - współrzędna bieżąca, s = 1050 m
- - współczynnik przewodzenia ciepła, = 4,0 W/(m×K)(dla piaskowca gruboziarnistego)
- - bezwymiarowy strumień cieplny, wyznaczany z wzoru:
2,66434
gdzie: Ki – liczba Kirpiczewa, obliczona na podstawie wzorów:
28,83291
gdzie: Fo – liczba Fouriera
t - czas przewietrzania wyrobiska, = 220752000 s
a - współczynnik wyrównywania temperatury, a = 0,0000016 m2/s
ro - promień równoważny wyrobiska:
3,5 m
gdzie: B - obwód wyrobiska, B = 21,991m
A - przekrój poprzeczny, A = 38,484 m
= 9,38195
gdzie: Bi - liczba Biota,
ro - promień równoważny wyrobiska, ro = 3,5 m
- współczynnik przewodzenia ciepła, = 4,0 W/(m K)(dla piaskowca gruboziarnistego)
- współczynnik przejmowania ciepła z górotworu:
10,72222 W/(m2K)
gdzie: wm – prędkość powietrza, wm = 7 m/s
D – średnica szybu, D = 7 m
Ponieważ , korzystam ze wzoru:
0,44064
liczba Kirpiczewa Ki:
= 0,42404
- - strumień objętości powietrza, = 38,48451×7,0 = 269,39157 m3/s,
- r - gęstość powietrza, r = 1,2kg/m3
- cp - ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu, cp = 1005 J/(kg×K)
- g - przyspieszenie ziemskie, g = 9,80665 m/s2
- qd - strumień ciepła od dodatkowych źródeł ciepła przypadający na jednostkę długości wyrobiska, qd = 0 W/m
Uwzględniając przyjęte dane i obliczenia temperatura sucha na podszybiu wynosi:
tsw = 17,84799 oC
Powyższe obliczenia wykonano przy założeniu, że gęstość powietrza wynosi rn = 1,2kg/m3. Korzystając z obliczonej temperatury Tsw oraz wzorów:
1,34819 kg/m3
gdzie: Ra – indywidualna stała gazowa powietrza suchego, Ra = 287,04 J/(kg×K)
Tsw – temperatura sucha na wylocie z szybu, Tsw = 17,84799 oC
p1050 - ciśnienie obliczone na głębokości s = 1050 m obliczone ze wzoru:
p1050 = p + (10,75×s) = 101324,264 + (10,75×1050) = 112611,764 Pa
gdzie: p - ciśnienie atmosferyczne na zrębie szybu, p = 101324,264 Pa
s - współrzędna bieżąca, s = 1050 m
temperatura sucha na podszybiu wynosi:
tsw = 17,80423 oC
przy czym:
1609,79687 Pa
gdzie: j - wilgotność względna powietrza
ppn – ciśnienie cząstkowe pary wodnej w stanie nasycenia w temp. tsw obliczone ze wzoru:
2037,71756Pa
- odpowiednio temperatura sucha i wilgotna na wypływie z szybu wdechowego, oC
Przyrównując obydwa wzory na pp otrzymujemy temperaturę wilgotną wypływu z szybu:
tww = 15,59019oC
Dane wyjściowe:
pd = 112611,76400 Pa
tsd = 17,80423 oC
Xd = 0,00960 kg/kg
rs = 2500 kg/m3
cs =705 J/(kg×K)
le = 5,8 W/(m×K)
es = 0,35
- Strumień objętości powietrza :
V = A×ω = 16×5,0 = 80 m/s
- Obwód wyrobiska B:
16,64 m
- Promień równoważny wyrobiska ro:
1,923 m
- Opór 100 metrowy odcinka dla obudowy stalowej:
100rf = 3,11×A-2,5 = 3,11×16-2,5 = 0,003037 Ns2/m9
- Współczynnik oporu właściwego αf:
0,00748 Ns2/m4
- Liczba oporu wyrobiska λf:
0,04984
- Ciśnienie statyczne bezwzględne powietrza pw na końcu wyrobiska:
pw = 112492,26193 Pa
- Temperatura sucha Ts :
Ts = 273,15 + tsd = 273,15 + 17,80423 = 290,95423 K
- Gęstość powietrza ρn:
1,34696 kg/m3
- Strumień masy powietrza :
ma = ρ×V = 1,34696×80 = 107,75701 kg/s
- Współczynnik przejmowania ciepła z górotworu αk:
...
mopsik87