Rozkład prędkości w wyrobisku i rurociągu

Rys.25. Rozkład prędkości powietrza w przekroju poprzecznym wyrobiska

Rys.22. Rozkład prędkości w przekroju kołowym

Pomiar prędkości średniej

1. Metoda trawersu ciągłego

Rys.8.34. Metody trawersowania ciągłego

a)                  - równoległa, b) - zygzakowa, c) - równoległa uproszczona

2. Metoda trawersu punktowego

Rys.8.35. Metody trawersu punktowego

a, b) - sposoby podziału na pola cząstkowe, c) - podział na pola przewodu kołowego

3. Metoda biegunowa Simode’a

Rys.8.36. Metoda biegunowa   a) - dokładna, b) - uproszczona

4. Metoda izotach

Rys.8.37. Metoda izotach (linii jednakowych prędkości)

5. Metoda siatki

Rys.8.38. Metoda siatki

6. Pomiar punktowy

Rys.41. Podział pola przekroju poprzecznego lutniociągu na cztery równe pola

Rys.4.30. Stosunek prędkości średniej do maksymalnej w przewodzie kołowym w funkcji

    liczby Reynoldsa

6. Pomiar prędkości za pomocą tamy z okienkiem

Rys.8.54. Pomiar strumienia objętości powietrza za pomocą tamy plociennej z dwoma

     okienkami

7. Pomiar prędkości w oparciu o zależność

8. Pomiar prędkości za pomocą rurek spiętrzających

Rys.48. Pomiar prędkości powietrza rurką spiętrzającą

9. Pomiar prędkości za pomocą katatermometru

Anemometry

1. Anemometry statyczne

       - anemometr wahadłowy

Rys.1. Anemometr wahadłowy

- anemometr sprężynowy,

              - anemometr wychyleniowy (Velometr)

Rys.8.8. Anemometry wychyleniowe

a)                  - anemometr wahadłowy Wilda, b - anemometr spreżynowy, c - anemometr wychyleniowy

        (Velometr)

Rys. Velometr

Anemometry dynamiczne

              - anemometry mechaniczne

Rys1.83. Anemometr skrzydełkowy (z lewej), anemometr różnicowy (w środku),

    anemometr czaszowy (z prawej)

Rys. Anemometr skrzydełkowy model nr 5 firmy Rosenmiller

Rys.9. Anemometr model 1603 firmy Filotecnica

Rys. Anemometr czaszowy firmy Rosenmiller

- anemometry z przetwornikami

Do generowania sygnału za pomocą wirnika anemometru stosuje się metody:

·                    fotoelektryczne (żarówka, fotodioda),

·                    pojemnościowe,

·                    indukcyjne,

·                    przerywania obwodu,

·                    tachometryczne.

Rys.8.6. Anemometry  a - skrzydełkowy Rosenmiller, b - AM 5000, c - Mini-air III, d - AR-2,

    e - Lambrecht

- anemometry cieplne (termoanemometry)

Rys.8.16. Sondy termoanemometru

Rys.8.27. Termoanemometr termistorowy

              a - z pojedynczym termistorem (Te), b - z dwoma termistorami w rurce Darcy,

c - opływ termistorów przy zastosowaniu kryzy

Rys.8.28. Górniczy termoanemometr ATM 689

- anemometr akustyczny

Zasada działania anemometru akustycznego polega na pomiarze czasu t przelotu sygnału akustycznego między nadajnikiem a odbiornikiem na określonej drodze L w powietrzu płynącym z prędkością v (rys. 8.29).

Rys.8.29. Zasada działania anemometru akustycznego

                            N - nadajnik   O - odbiornik

Prędkość rozchodzenia się sygnału akustycznego w powietrzu nieruchomym wynosi .

Czasy przelotu sygnału akustycznego zgodnie ze zwrotem wektora prędkości ruchu powietrza oraz przeciwnie do przepływu wynoszą odpowiednio

Wzór na prędkość przepływu ma więc postać

                                                                                                                              (8.24)

Ponieważ t2 + t1 = const, przeto prędkość przepływu jest wprost proporcjonalna do różnicy czasu wynikającej z różnicy prędkości propagacji sygnału akustycznego. Ten typ anemometru znalazł  zastosowanie w górnictwie pod nazwą AU-l.

- anemometr typu Vortex

W anemometrach typu Vortex wykorzystuje się zjawisko zrzucania wirów z pobocznicy walca lub pręta umieszczonego w przepływie (rys. 8.30). Wiry zrzucane są na przemian, w regular­nych odstępach czasu i tworzą tzw. ścieżkę wirów Karmana.

Częstotliwość zrzucania określona jest prędkością przemieszczania vw wirów i odległością między nimi l, a zatem

                                                                                                                                            (8.25)

Rys.8.30. Zasada działania anemometru typu Vortex   a - walec, b - pręt trójkątny

Liczba Strouhala dla tego przypadku przepływu wynosi

                                                                                                                                            (8.26)

gdzie d jest średnicą walca lub szerokością  podstawy pręta trójkątnego, a v prędkością przepływu nie zaburzonego obecnością przyrządu. Jak można zauważyć, miarą prędkości jest częstotliwość f zrzucania wirów, która liniowo zależy od prędkości przepływu

                                                                                                                                            (8.27)

Na rys. 8.31 podano wartości Sr dla niektórych sytuacji przepływu.

Rys.8.31.  Nomogramy do wyznaczania liczby Strouhala

                            a - walec, b - walec umieszczony w rurze (w osłonie)

Wynik pomiaru nie zależy od temperatury, ciśnienia, gęstości i innych stałych fizycznych. Częstotliwość zrzucania wirów mierzy się przez pomiar wahań ciśnienia w punktach c (rys. 8.30a). Częstotliwość zmian ciśnienia przetwarzana jest na sygnał telemetryczny.

Cechowanie anemometrów

Rys.29. Krzywa cechowania anemometru

...