СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА В ТЕКУЩЕЙ СРЕДЕ Российский патент 2008 года по МПК E21F3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при расчетах тепловых режимов шахт.

Известен способ определения теплового потока, переносимого воздушным потоком в горной выработке (К.З.Ушаков, А.С.Бурчаков, Л.А.Пучков, И.И.Медведев. Аэрология горных предприятий. М.: Недра, 1987, С.65-66), в котором путем замеров плотности воздуха, его расхода и теплосодержания определяют тепловой поток между двумя сечениями по формуле.

Недостатком известного способа является низкая точность определения теплового потока, поскольку он не учитывает начальную величину теплового потока, поступающего в начальное сечение выработки, нелинейный характер изменения теплосодержания и массового расхода потока, а также неравномерность распределения скорости воздушного потока по сечению выработки.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ измерения теплового потока в текущих средах (Справочник в 3-х кн. под ред. П.Профоса. М.: Металлургия, кн.2., 1990, С.270-273), в котором путем выбора замкнутой воздухопроводной сети, измерения выделения и потребления ею тепла, составления теплового баланса, подачи в сеть через входное сечение заданного массового расхода воздушной среды, измерения входного и выходного сечений сети, измерения заданного массового расхода потока, замера времени движения потока от входного до выходного сечения, измерения температуры потока во входном и выходном сечениях, определения удельной теплоемкости, разности энтальпий между сечениями, определения знаков измеряемых величин в зависимости от процесса нагревания или охлаждения воздушного потока определяется общий тепловой поток в движущейся среде по формуле. Принят за прототип.

Недостатком данного способа является то, что он также не учитывает начальную величину теплового потока, нелинейный характер изменения энтальпии и массового расхода потока и неравномерность изменения массового расхода потока по сечению объекта.

Задачей изобретения является повышение безопасности, комфортности условий труда и улучшение технико-экономических показателей работы шахт.

Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении точности определения теплового потока, а с его учетом в повышении достоверности подаваемого в выработку расхода воздуха, в обеспечении комфортных условий труда, в предотвращении профессиональных заболеваний, эндогенных пожаров и связанных с ними взрывов метана и гибелью людей в шахтах при авариях.

Указанный технический результат заявленного изобретения достигается тем, что определение теплового потока в текущей среде включает выбор горного массива, находящуюся в нем выработку, подачу в выработку через входное сечение заданного расхода воздушного потока, измерение входного и выходного сечения выработки, определение плотности воздушного потока, измерение массового расхода воздушного потока, измерение температуры заданного воздушного потока во входном и выходном сечениях выработки и отличается тем, что дополнительно определяют возможные предельные отклонения от заданных значений температуры и массового расхода воздушного потока в выходном сечении выработки. При наличии отклонений температуры и массового расхода от заданных значений измеряют длину выработки, размечают во входном и выходном сечениях, общем или его части, пункты замера поперечные и высотные, измеряют объем выработки, общий или его часть, соответствующие сечениям. Затем устанавливают в выходном сечении устройством изменения температуры воздушного потока максимальное ее значение - при дальнейшем снижении до минимального значения или минимальное значение - при дальнейшем ее увеличении до максимального. Одновременно устанавливают в выходном сечении выработки устройством изменения массового расхода воздушного потока соответствующее температуре минимальное значение массового расхода - при дальнейшем увеличении его до максимального значения или максимальное его значение - при дальнейшем снижении массового расхода до минимального значения, затем измеряют предельные значения температуры и массового расхода. После этого одновременно изменяют температуру и массовый расход воздушного потока от одного до другого предельных значений с переходом через исходные их значения. Одновременно измеряют в выходном сечении всем или его части температуру, влагосодержание и массовый расход воздушного потока при их изменении, определяют удельную теплоемкость измененного потока воздуха, определяют энтальпию воздуха при каждом замере и определяют разность энтальпий между замерами. Вслед за этим определяют плотность измененного воздушного потока, измеряют время прохождения измененного воздушного потока между сечениями, измеряют плотность его объемного расхода, определяют удельную массовую скорость воздушного потока, соответствующую разности энтальпий. После этого определяют показатель режима изменения разности энтальпий воздуха при изменении удельной массовой скорости воздушного потока и начальную величину разности энтальпий. Затем определяют величину показателя режима изменения массовой скорости воздушного потока при изменении разности энтальпий в потоке и определяют начальную величину массовой скорости воздушного потока. После этого определяют величину начального теплового потока и определяют удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке при переменной разности энтальпий, переменной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения по базовой формуле

где ϕ - удельный тепловой поток;

Δh - разность удельных энтальпий воздушного потока,

определяется по формуле

Δh=h₁-h₂,

где h₁, h₂ - соответственно удельные энтальпии воздушного потока при разных замерах;

r - удельная массовая скорость воздушного потока,

определяется по формуле

где ρ - плотность воздушного потока;

q - плотность объемного расхода воздушного потока,

определяется по формуле

где V - объем выработки;

S - площадь сечения;

t - время движения воздушного потока;

n₁ - показатель режима изменения разности удельных энтальпий при переменной массовой скорости потока,

определяется по формуле

n₂ - показатель режима изменения удельной массовой скорости воздушного потока при переменной разности удельных энтальпий потока,

определяется по формуле

ϕ₀ - начальный тепловой поток,

определяется по формуле

где Δh₀ - начальная разность удельных энтальпий воздушного потока;

r₀ - начальная удельная массовая скорость потока.

Или температуру устройством ее изменения устанавливают в выходном сечении на начальном уровне, а массовую скорость воздушного потока изменяют. После этого определяют переменную удельную массовую скорость потока, постоянную начальную разности энтальпий потока, соответствующие им показатели режимов изменения и удельный тепловой поток, переносимый воздушным потоком при постоянной начальной разности энтальпий и переменной удельной массовой скорости потока при разных режимах их изменения определяют по формуле

где n₂+1, n₁=0 - показатели режимов изменения массовой скорости воздушного потока и энтальпии при постоянной начальной разности энтальпий и переменной массовой скорости потока.

Или массовую скорость устройством ее изменения устанавливают в выходном сечении выработки на начальном уровне, а температуру воздушного потока изменяют. После этого определяют переменную разность энтальпий, постоянную начальную удельную массовую скорость потока, соответствующие им показатели режимов изменения и удельный тепловой поток, переносимый воздушным потоком при постоянной начальной массовой скорости воздушного потока и переменной разности энтальпий и разных режимах их изменения определяют по формуле

где n₁+1, n₂=0 - показатели режимов изменения энтальпии и массовой скорости воздушного потока при постоянной начальной массовой скорости воздушного потока и переменной разности энтальпий.

Затем измеряют тепловой поток по площади сечения и общий тепловой поток, переносимый во всем сечении выработки, определяют по формуле

где φ_к - общий тепловой поток;

S - площадь сечения потока;

К - индексы удельных потоков (к=1, 2, 3), соответствующие вариантам признака.

Наличие причинно-следственных связей между начальным тепловым потоком и техническим результатом подтверждается тем, что величина переносимого теплового потока движущимся воздушным потоком складывается из начального теплового потока, вносимого в выработки, и его приращения в самой выработке. Опыт работы шахт и проведенные исследования показывают, что увеличение начального теплового потока, подаваемого из вне во входное сечение очистной выработки с температурой от 37 до 70°С, т.е. в 1.9 раза, приводит к сокращению времени нагрева угля до температуры 180°С в 19 раз - со 130 ч до 7 ч. Поэтому в силу учета физических закономерностей аддитивности тепловых потоков начальный тепловой поток, поступающий во входное сечение выработки, влияет на получение технического результата. Нелинейный характер изменения энтальпии и массовой скорости потока также имеет причинно-следственную связь с техническим результатом, что подтверждается закономерностями тепломассопереноса в воздушных потоках. Предлагаемый способ учитывает одновременно процессы теплопроводности и аккумуляции тепла воздушным потоком как зависящие друг от друга, но не линейно, и это позволяет повысить точность определения теплового потока переносимого текущим воздушным потоком, в отличие от известного способа, который полагает линейную связь между энтальпией и массовым расходом среды. Поэтому в силу учета физических закономерностей тепломассопереноса нелинейный характер изменения энтальпии и массовой скорости потока влияет на получение технического результата. Неравномерный характер распределения поля массовой скорости в сечении потока также имеет причинно-следственную связь с техническим результатом. Предлагаемый способ учитывает существование ламинарного, промежуточного и турбулентного режимов движения воздушных потоков, имеющих различные поля скоростей. Так, при ламинарном режиме движения воздушного потока профиль скорости потока более вытянутый по сравнению с турбулентным и отношения максимальной к средней скорости движения у ламинарного, промежуточного и турбулентного режимов по величине различны. Поэтому учет физических закономерностей формирования поля скоростей в воздушном потоке, определяющих их неравномерность по сечению, влияет на достижение технического результата.

В предлагаемой формуле изобретения признак охарактеризован общим понятием, выражающим свойство, т.е. тепловым потоком, охватывающим разные частные формы его реализации. При этом в описании изобретения приводятся сведения, подтверждающие, что именно энтальпия и массовая скорость воздушного потока, содержащиеся в общем понятии "тепловой поток", обеспечивают в совокупности с другими признаками получение указанного в формуле изобретения технического результата.

В связи с этим в формуле изобретения признак тепловой поток как общее понятие выражен в виде альтернативы при соблюдении условия, что при любом допускаемом указанной альтернативой выборе энтальпии и массовой скорости воздушного потока с другими признаками, включенными в формулу изобретения, обеспечивается получение одного и того же технического результата.

При этом в формуле изобретения характеризуются несколько вариантов определения теплового потока, которые являются функционально самостоятельными. Так, в формуле изобретения предусматривается определение удельного теплового потока при условии переменной удельной разности энтальпий, переменной удельной массовой скорости и разных режимах их изменения по математическому выражению базовой формулы, или предусматривается определение удельного теплового потока при условии постоянной начальной удельной разности энтальпий, переменной удельной массовой скорости вентиляционного потока и разных режимах изменения по первому варианту базовой математической формулы, или предусматривается определение удельного теплового потока при условии переменной удельной разности этнальпий, постоянной удельной массовой скорости воздушного потока и разных режимах их изменения по второму варианту базовой математической формулы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез выработки сбоку, а на фиг.2 - по сечению. Позиции на чертежах обозначают: горный массив - 1, выработка - 2, сечение выработки входное - 3, направление движения воздушного потока - 4, сечение выработки выходное - 5, длина выработки - 6, общее сечение выработки - 7, часть сечения - 8, пункты замера поперечные - 9 и высотные - 10, объем выработки общий - 11, часть объема - 12, устройство изменения температуры воздушного потока - 13, устройство изменения расхода воздушного потока - 14.

Предлагаемый способ заключается в том, что для определения теплового потока в текущей среде выбирают горный массив 1, находящуюся в нем выработку 2, подают в выработку через входное сечение 3 заданный массовый расход воздушного потока 4, измеряют входное и выходное 5 сечения выработки, определяют плотность воздушного потока, измеряют заданный массовый расход воздушного потока, измеряют температуру потока, дополнительно определяют возможные предельные отклонения от заданных значений температуры и массового расхода потока, подаваемого в выходное сечение выработки. При наличии отклонений температуры и массового расхода от заданных значений измеряют длину выработки 6, размечают в сечении, общем 7 или его части 8 пункты замера, поперечные 9 и высотные 10, замеряют объем выработки, общий 11 или его часть 12, соответствующие сечениям. Затем устанавливают в выходном сечении устройством изменения температуры воздушного потока 13 максимальное значение температуры при дальнейшем ее снижении до минимального или минимальное значение температуры при дальнейшем ее увеличении до максимального. Одновременно устанавливают в выходном сечении выработки устройством изменения массового расхода воздушного потока 14 соответствующее минимальное его значение при дальнейшем увеличении до максимального или максимальное его значение - при дальнейшем снижении массового расхода до минимального, затем измеряют предельные значения температуры и массового расхода. После этого одновременно изменяют температуру и массовый расход воздушного потока от одного до другого предельных значений с переходом через исходные значения. Одновременно измеряют в выходном сечении, всем или его части, температуру, влагосодержание и массовый расход воздушного потока при их изменении, определяют удельную теплоемкость измененного потока воздуха, определяют энтальпию воздуха при каждом замере и определяют разность энтальпий между замерами. Вслед за этим определяют плотность измененного воздушного потока, измеряют время прохождения измененного воздушного потока между сечениями, измеряют плотность его объемного расхода, определяют удельную массовую скорость воздушного потока, соответствующую разности энтальпий. После этого определяют показатель режима изменения разности энтальпий воздуха при изменении удельной массовой скорости воздушного потока и начальную величину разности энтальпий. Затем определяют величину показателя режима изменения массовой скорости воздушного потока при переменной разности энтальпий в потоке и определяют начальную величину удельной массовой скорости воздушного потока. После этого определяют величину начального теплового потока и определяют удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке при переменной разности энтальпий, переменной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения по базовой математической формуле.

Или температуру устройством ее изменения 13 устанавливают в выходном сечении выработки на начальном уровне. Одновременно устанавливают в выходном сечении выработки устройством изменения массового расхода воздушного потока 14 соответствующее минимальное его значение при дальнейшем увеличении до максимального или максимальное его значение при дальнейшем снижении массового расхода до минимального, затем измеряют установленные значения температуры и массового расхода. После этого не изменяют температуру, а изменяют массовый расход воздушного потока от одного до другого предельных значений с переходом через исходное значение. Затем повторяют последующие операции и определяют удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке при постоянной разности этнальпий, переменной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения по соответствующему варианту базовой математической формулы.

Или массовую скорость воздушного потока устройством ее изменения 14 устанавливают в выходном сечении выработки на начальном уровне. Одновременно устанавливают в выходном сечении выработки устройством изменения температуры 13 соответствующее минимальное ее значение при дальнейшем увеличении до максимального или максимальное его значение при дальнейшем снижении массового расхода до минимального, затем измеряют установленные значения температуры и массового расхода. После этого изменяют температуру от одного до другого предельных значений с переходом через исходное значение, а массовую скорость воздушного потока не изменяют. Затем повторяют последующие операции и определяют удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке при переменной разности энтальпий, постоянной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения по соответствующему варианту базовой формулы.

Затем измеряют удельные тепловые потоки по площади сечения и определяют общий тепловой поток, переносимый воздушным потоком в выработке.

Замеры параметров в указанных пунктах производят следующими приборами и устройствами: термоанемометром АТЭ, механическими анемометрами АСО-3, МС-13, микроманометром с воздухомерной трубкой ММН замеряют скорость движения воздуха; термометрами - температуру; микробароневелиром МБ - барометрическое давление; мерной рулеткой - длину выработки, площадь сечения выработки; психрометрами - влажность воздуха; секундомером - время; устройством изменения температуры регулируются температура и энтальпия воздушного потока; устройством изменения расхода воздуха регулируется массовый расход воздушного потока.

Технический эффект, возникающий от совокупности существенных отличительных признаков, сводится к следующему: учет начальной величины теплового потока, поступающего в выработку, позволяет повысить точность определения теплового потока в 1.7-1.9 раза за счет поступающего в выработку начального теплового потока, что приводит к улучшению комфортных условий труда. Кроме того, учет начальной величины теплового потока приводит к увеличению времени нагрева угля в очистной выработке до 20 раз, что позволяет снизить эндогенную пожароопасность и улучшить технико-экономические условия работы шахт. Учет нелинейности изменения энтальпии в 1.2-1.9 раз, а также и массовой скорости воздушного потока в 0.8-1.5 раза позволяет повысить точность определения теплового потока за счет принятия во внимание совместного действия законов теплопроводности и аккумуляции тепла воздушным потоком. Это позволяет повысить производительности труда работающих до 50% и снизить число травм на 30%. Учет неравномерности распределения массовой скорости потока по сечению выработки позволяет повысить точность определения удельного теплового потока в 1.2-2 раза за счет принятия во внимание ламинарного, промежуточного и турбулентного режимов движения воздушного потока, что позволяет повысить точность определения тепловых потоков в локальных местах выработки с минимальными массовыми расходами и повышенными значениями энтальпий, для предотвращения самовозгорания угля.

В предлагаемом способе имеются параметры, содержащие пределы количественных значений, которые нормируются правилами по видам выработок. Так, в вентиляционных стволах устанавливается температура воздуха, соответственно минимальная и максимальная (+2, +28°С); скорость движения воздуха (8-15 м/с). В выработках для хождения людей температура воздуха (+10, +28°С), скорость движения воздуха (6-8 м/с), влажность воздуха (60-90%). В выработках очистных и подготовительных участков температура (18-26°С), скорость движения воздуха (0.25-4 м/с, относительная влажность воздушных потоков (60-90%). Фактические пределы указанных параметров в шахтах зачастую превышают нормируемые пределы. Предложенный способ позволяет определять тепловые потоки в движущемся воздухе и в более широком диапазоне параметров.

Примером применения предлагаемого способа может служить определение теплового потока, переносимого движущимся воздушным потоком в очистной выработке. Для осуществления способа выбирался горный массив 1 с находящейся в нем выработкой, подавался в выработку через входное сечение 3, заданный расход воздушного потока 4, замерялось входное S_вх=2.1 м² и выходное 5 сечение S_вых=2.1 м² выработки,

определялась плотность воздушного потока замерялась скорость

движения потока замерялось время движения потока от входного до выходного сечения t=12.7 c. После этого определялся заданный массовый расход воздушного потока в выходном сечении замерялась температура заданного потока Т_з=29°С в выходном сечении выработки. Затем определялись возможные предельные отклонения температуры от заданного значения Т_min=24°С, Т_max=41°С,

определялись отклонения массового расхода потока от заданного значения

Замерялась длина выработки 6 l=20 м, размечались в выходном сечении, общем 7 и его части 8, пункты замера поперечные 9 и высотные 10, замерялся объем выработки общий 11 V=42 м³ и части объема 12. После этого устанавливалось в выходном сечении устройством изменения температуры 13 воздушного потока максимальное значение температуры T_max=41°C при дальнейшем ее снижении до T_min=24°C.

Устанавливался в выходном сечении выработки устройством изменения массового расхода 14 минимальный массовый расход потока при последующем его увеличении до Далее снижалась температура потока от 41° до 24°С и одновременно увеличивался массовый расход воздушного потока от до После этого замерялись в выходном сечении выработки одновременно температура потока, массовый расход и влажность потока ψ_max=0.9, ψ_min=0.85. Определялась удельная теплоемкость воздуха (для примера ставим сухого воздуха) определялась энтальпия теплового потока в выходном сечении выработки от h_max=41.2 до определялась разность удельных энтальпий от до Далее определялась плотность потока удельная плотность объемного расхода потока от до удельная массовая скорость воздушного потока от r_max=2.77 до Затем определялся показатель режима изменения разности энтальпий n₁=1.18 и начальная разность энтальпий Δh₀=5.17.

Определялся показатель режима изменения массовой скорости воздушного потока n₂=0.85 и начальная величина массовой скорости потока r₀=6.95. Определялась величина начального теплового потока и после этого определялся удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке в выходном сечении выработки при условии переменной разности энтальпий, переменной массовой скорости воздушного потока и разных режимах их изменения по базовой математической формуле формулы изобретения

от

до

или определялся удельный тепловой поток при условии постоянной начальной разности энтальпий, переменной массовой скорости воздушного потока и разных режимах их изменения по базовой математической формуле формулы изобретения

от

до

или определялся удельный тепловой поток при условии переменной разности этнальпий, постоянной начальной массовой скорости воздушного потока и разных режимах их изменения по базовой математической формуле формулы изобретения

от

до

После этого определялась зависимость изменения удельного теплового потока по площади сечения выработки и определялся общий тепловой поток, переносимый движущимся воздушным потоком, соответственно условиям формулы изобретения

от φ_min-1=0.78·2.1=1.638 кВт

до ϕ_max-2=477.43·2.1=1002.603 кВт

или условиям формулы изобретения

от φ_min-1=0.785·2.1=1.648 кВт

до ϕ_max-2=470.56·2.1=988.176 кВт

или формулы изобретения

от φ_min-3=0.794·2.1=1.667 кВт

до ϕ_max-3=475.45·2.1=988.445 кВт

Заявленный способ позволяет решить поставленную задачу и получить технический результат, заключающийся в повышении точности определения теплового потока, а с его учетом безопасности, комфортности условий труда и улучшении технико-экономических показателей работы шахт.

Изобретение может быть использовано с помощью известных в технике средств, например передвижных кондиционеров типа ВВК-1, КПШ-3 и др.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в проветриваемых объектах для обеспечения комфортных, безопасных условий труда, предотвращения профессиональных заболеваний, эндогенных пожаров и связанных с ними последствий. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения теплового потока (ТП), повышение достоверности подаваемого в выработку расхода воздуха и улучшение технико-экономических показателей работы шахт. Для этого в горном массиве выбирают проветриваемую выработку, подают в нее заданный массовый расход воздушного потока (ВП) с заданной температурой, измеряют расход, температуру ВП. Дополнительно определяют возможные предельные отклонения расхода и температуры от заданных значений и при наличии отклонений замеряют длину, объем выработки, размечают в сечениях пункты замера. Далее устанавливают в выходном сечении выработки устройствами изменения температуры и массового расхода ВП соответствующие их значения. Затем одновременно изменяют температуру и массовый расход ВП. Определяют в выходном сечении выработки разности удельных энтальпий, соответствующие им удельные массовые скорости ВП, показатели режимов их изменения, начальные значения разности энтальпий и массовой скорости ВП и начальный ТП. После этого определяют в выходном сечении выработки удельный ТП, переносимый движущимся ВП, при переменной разности удельных энтальпий, переменной удельной массовой скорости ВП и разных показателях режимов их изменения по приведенным математическим формулам. 2 ил.

Способ определения теплового потока в текущей среде, включающий выбор горного массива, находящуюся в нем выработку, подачу в выработку через входное сечение заданного расхода воздушного потока, измерение входного и выходного сечения выработки, определение плотности воздушного потока, измерение массового расхода воздушного потока, измерение температуры заданного воздушного потока во входном и выходном сечениях выработки, отличающийся тем, что дополнительно определяют возможные предельные отклонения от заданных значений температуры и массового расхода воздушного потока в выходном сечении выработки при наличии отклонений температуры и массового расхода от заданных значений, измеряют длину выработки, размечают во входном и выходном сечении общем или его части пункты замера поперечные и высотные, измеряют объем выработки общий или его часть, соответствующие сечениям, затем устанавливают в выходном сечении устройством изменения температуры воздушного потока максимальное ее значение - при дальнейшем снижении до минимального значения или минимальное значение - при дальнейшем ее увеличении до максимального, одновременно устанавливают в выходном сечении выработки устройством изменения массового расхода воздушного потока соответствующее температуре минимальное значение массового расхода - при дальнейшем увеличении его до максимального значения или максимальное его значение - при дальнейшем снижении массового расхода до минимального значения, затем измеряют предельные значения температуры и массового расхода, после этого одновременно изменяют температуру и массовый расход воздушного потока от одного до другого предельных значений с переходом через исходные их значения, одновременно замеряют в выходном сечении всем или его части температуру, влагосодержание и массовый расход воздушного потока при их изменении, определяют удельную теплоемкость измененного потока воздуха, определяют энтальпию воздуха при каждом замере и определяют разность энтальпий между замерами, вслед за этим определяют плотность измененного воздушного потока, измеряют время прохождения измененного воздушного потока между сечениями, измеряют плотность его объемного расхода, определяют удельную массовую скорость воздушного потока, соответствующую разности энтальпии, после этого определяют показатель режима изменения удельной разности энтальпий воздуха при изменении удельной массовой скорости воздушного потока и начальную величину разности энтальпий, затем определяют величину показателя режима изменения массовой скорости воздушного потока при изменении разности энтальпий в потоке и определяют начальную величину массовой скорости воздушного потока, после этого определяют величину начального теплового потока и определяют удельный тепловой поток в движущемся воздушном потоке при переменной разности энтальпий, переменной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения по базовой формуле

,

где ϕ₁ - удельный тепловой поток;

Δh - разность удельных энтальпий воздушного потока при разных его замерах, определяется по формуле

Δh=h₁-h₂,

где h₁, h₂ - соответственно удельные энтальпии воздушного потока при разных замерах;

r - удельная массовая скорость воздушного потока, определяется по формуле

,

где ρ - плотность воздушного потока;

q - плотность объемного расхода воздушного потока, определяется по формуле

,

где V - объем выработки;

S - площадь сечения;

t - время движения воздушного потока;

n₁ - показатель режима изменения разности удельных энтальпий при переменной массовой скорости потока, определяется по формуле

,

n₂ - показатель режима изменения удельной массовой скорости воздушного потока при переменной разности удельных энтальпий потока, определяется по формуле

,

ϕ₀ - начальный тепловой поток, определяется по формуле

,

где Δh₀ - начальная разность удельных энтальпий воздушного потока;

r₀ - начальная удельная массовая скорость потока,

или температуру устройством ее изменения устанавливают в выходном сечении выработки на начальном уровне, а массовую скорость воздушного потока изменяют, после этого определяют переменную удельную массовую скорость потока, постоянную начальную разность энтальпий потока, соответствующие им показатели режима изменения удельной массовой скорости потока и удельный тепловой поток, переносимый воздушным потоком при постоянной начальной разности энтальпий и переменной удельной массовой скорости потока и разных режимах их изменения определяют по формуле

,

где n₂₊₁, n₁=0 - показатели режимов изменения массовой скорости воздушного потока и энтальпии при постоянной начальной разности энтальпий и переменной массовой скорости потока,

или массовую скорость устройством ее изменения устанавливают в выходном сечении выработки на начальном уровне, а температуру воздушного потока изменяют, после этого определяют переменную разность энтальпий, постоянную начальную удельную массовую скорость потока, соответствующие им показатели режимов изменения и удельный тепловой поток, переносимый воздушным потоком при постоянной начальной массовой скорости воздушного потока и переменной разности энтальпий и разных режимах их изменения, определяют по формуле

,

где n₁₊₁, n₂=0 - показатели режимов изменения энтальпии и массовой скорости воздушного потока при постоянной начальной массовой скорости воздушного потока и переменной разности энтальпий,

затем измеряют удельный тепловой поток по площади сечения и общий тепловой поток, переносимый воздушным потоком в выработке, определяют по формуле

,

где φ_к - общий тепловой поток;

S - площадь сечения потока;

S - площадь сечения потока;

к - индексы удельных потоков (к=1, 2, 3), соответствующие вариантам признака.