Аэрология

21.1. Уравнение энергии воздушного потока
Вентиляционный поток переносит и обменивает в горных выработ­ках тепловую и механическую энергию. Полная удельная энер­гия в поперечном сечении потока (Дж/кг) определяется по фор­муле
Е = Э + -^ + &, (21.1)
и^2, где Э — энтальпия воздуха, Дж/кг; — —кинетическая энергия,
Дж/кг; gz— потенциальная энергия, Дж/кг; и — средняя скорость потока воздуха, м/с; г — геодезическая высота, м; g— ускорение свободного падения, м/с².
Для определения изменения энергии вентиляционного потока вдоль выработки составим уравнение баланса энергии в элемен­тарном объеме fdx (рис. 21.1) за единицу времени dx

-— dxdx — (pQE + pQ —- dx] dx — dx \ dx J	д (оЕ) dx
dx dx dx

pQEdx + -^— dxdx — (pQE + pQ ~~- dx] dx = —-~- dxfdx
или
(21.2)
где Ф — результирующий внешний тепловой поток, Вт; f — пло­щадь поперечного сечения выработки, м²; р — плотность воздуха, кг/м³.
ди dz
Из выражений (21.1) и (21.2) при— = 0 и = 0 получим
дх дх
/^+pQ-j-fc+4-+fc)4n- <²¹-³>
дт дх \ 2 у дх
Удельная доля энергии, расходуемая на изменение скорости движения воздуха, незначительна. Поэтому в энергетическом ба­лансе потока ею можно пренебрчь. Изменение удельной потен­циальной энергии вентиляционного потока в выработках с по­стоянным наклоном имеет вид
дг 2л — z₂ Аг