Файл: Лабораторная работа 7 Определение и исследование коэффициентов аэродинамического сопротивления трения.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.03.2024
Просмотров: 16
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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 |
| |||
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 |
| |||
2 | 8,72 | 0,01565 | 0,0007356999 | |||||||||
3 | 3,96 | 0,01043 | 0,0007361073 |
-
Пример расчета средней скорости движения воздуха в коллекторе:
-
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
-
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; hтр - депрессия, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления при трении воздуха о поверхности, ограничивающие выработки (hтр = h3-4).
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.