Лабораторная 7 аэрология. Лаба7. Лабораторная работа 7 Определение и исследование коэффициентов аэродинамического сопротивления трения

• Название: Лабораторная работа 7 Определение и исследование коэффициентов аэродинамического сопротивления трения
• Анкор: Лабораторная 7 аэрология
• Дата: 15.02.2023
• Размер: 75.32 Kb.
• Имя файла: Лаба7.docx
• Тип: Лабораторная работа; #938814

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего образования


Санкт-Петербургский горный университет


Кафедра безопасности производств


Лабораторная работа №7

Определение и исследование коэффициентов аэродинамического сопротивления трения

Выполнил: студент гр. ТПР-17 _____________ /Савенков А.А,/

(подпись) (Ф.И.О.)

Проверил: доц. каф. БП ___________ /Магомет Р. Д./

(должность) (подпись) (Ф.И.О)

Санкт-Петербург

2021

Цель работы: закрепление навыков измерения депрессии; изучение методики экспериментального определения коэффициента α; установление зависимости величины коэффициента α от параметров крепи;

Схема подключения измерительных приборов к точкам модели при измерениях

Таблица 1 – Результаты измерений.

Участок, на котором производится замер	Вид измеряемой депрессии	Тип измерительного прибора	Фактор прибора Км, Кт	Жидкость, используемая в приборе	Относительная плотность жидкости	Показания прибора
						Положение мениска в трубке прибора			Подъем уровня жидкости h н, мм		Величина депрессии h, мм вод. ст.
						Начальное h 0, мм	Конечное h к, мм
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	14	14		4,17
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	10	10		2,98
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	5	5		1,49
3-4	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	29	29		8,63
3-4	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	24	24		7,14
3-4	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	16	16		4,76
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	15	15		4,46
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	12	12		3,57
0-1	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	9	9		2,68
5-6	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	35	35		10,42
5-6	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	26	26		7,74
5-6	h СТ	ММН	0,3	Спирт	0,807	0	14	14		4,17

Исходные данные: t=25̊C; P=105кПа

Таблица 2 – Результаты измерений

					Номер замера	Статическая депрессия участка	Расход воздуха на участке
Участок модели	Длина участка	Площадь поперечного сечения S, м2	Периметр площади	Продольный калибр крепи		h ст,	Q,
	L, м		P, м	Δ		мм вод. ст.	м3/c	αi	αср
3-4	0,6	0,002	0,18	-	1	6,74	0,01730	0,001097743	0,0010975307
					2	4,76	0,01476	0,0010974247
					3	1,98	0,00738	0,0010974247
5-6	0,6	0,0017	0,165	3,15	1	10,70	0,01807	0,0007357543	0,0007358538
					2	8,72	0,01565	0,0007356999
					3	3,96	0,01043	0,0007361073

1. 
   Пример расчета средней скорости движения воздуха в коллекторе:
   

2. 
   Пример расчета количества воздуха, поступающего в коллектор модели:
   

Q = v ∙ S₁,

где S – площадь поперечного сечения коллектора, S₁ = 0,0021 м².

Пример расчета:

Q = ∙ 0,0021 = 0,016767 м³/с

3. 
   Пример расчетов коэффициента аэродинамического сопротивления трения α:
   

где S – площадь сечения выработки, м²; Р – периметр сечения выработки, м; L – длина участка, м; Q – расход воздуха на участке, м³/с; h_тр - депрессия, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления при трении воздуха о поверхности, ограничивающие выработки (h_тр = h_3-4).




Δ


График 1 – Зависимость коэффициента α от продольного калибра.

Вывод: в результате выполнения первой части лабораторной работы наблюдаются различные значения α на участках 3-4 и 5-6, что объясняется различием в величине депрессии, расходуемой на преодоление аэродинамического сопротивления при трении воздуха о поверхности, ограничивающие выработки, при равенстве остальных параметров, входящих в формулу п. 4 части 1. Разные значения данной депрессии, в свою очередь, можно объяснить различными значениями показателя шероховатости, которым служит продольный калибр крепи Δ.