Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых

2021 год, номер 5

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ КРЕПЬЮ ШАХТНОГО СТВОЛА И ПРОХОДЯЩИМ ПО СТВОЛУ ВОЗДУХОМ В УСЛОВИЯХ СМЕШАННОЙ КОНВЕКЦИИ

Е.В. Колесов, Б.П. Казаков, М.А. Семин
"Горный институт УрО РАН, Пермь, Россия
kolesovev@gmail.com"
Ключевые слова: Рудничная вентиляция, шахтный ствол, смешанная конвекция, коэффициент теплоотдачи, CFD-моделирование, теплообмен
Страницы: 160-171

Аннотация

Приведены результаты теоретического исследования динамики воздушных потоков в вертикальном шахтном стволе в условиях смешанной конвекции с применением трехмерного численного моделирования в программном комплексе Ansys. Получены средние коэффициенты теплоотдачи на границе “крепь - воздух” в зависимости от перепада температуры между воздухом и крепью ствола, а также от средней скорости воздушной струи. Определены пороговые скорости воздушного потока для различных перепадов температуры крепи и воздуха. Показано, что при скоростях выше пороговой в инженерных расчетах можно пренебречь влиянием термогравитационных сил и использовать формулу для теплоотдачи при вынужденной конвекции, а при скоростях ниже пороговой необходимо учитывать поправку на величину коэффициента теплоотдачи вследствие действия свободной конвекции. Предложена эмпирическая формула для вычисления среднего безразмерного коэффициента теплоотдачи при доминирующем влиянии свободной конвекции.

DOI: 10.15372/FTPRPI20210515