Особливі випадки повітряних струменів.

Під час вентиляції кар’єрів часто зустрічаються повітряні струмені, закони руху яких у визначеному ступені відмінні від викладених вище.

Одні з найбільш розповсюджених струменів в кар’єрах є струмені в обмеженому просторі. На мал. 7. б показана схема полуобмеженого струменю, що розповсюджується вздовж поверхні землі. В перетині I показано епюру швидкостей зануреного струменю (швидкість вітру поза струменем , в перетині II – при , де швидкість на виході з трубопроводу, в перетині III – при Особливістю розвитку такого роду струменів є гальмуюча дія твердої поверхні, що створює в межах загального меженного шару струменю свій меженний шар δ, в якому швидкість біля твердої межі зменшується до нуля.

Схему струменю, що розповсюджується в обмеженому просторі кар’єру АЕС, показано на мал. 7, а. Особливістю тут є наявність зворотного потоку в просторі АЕСА, що утворюється внаслідок відтинання поверхнею СD від струменю ВАС приєднаних мас та їх наступного повороту в зворотному напряму. В об’ємі АЕСА характер руху повітря такий, як і в напівобмеженому струмені, якщо б його полюс знаходився в точці С (дивись епюри швидкостей в зоні АЕС і на мал. 7, перетин I). В зв’язку з цим зворотний напівобмежений струмінь, що розповсюджується в об’ємі АСЕА (див. мал. 7, а) між прямим струменем (мал. 7, а, струмінь ВАС) і твердою поверхнею АЕС, називають струменем другого роду, а точку С - джерелом другого роду.

Під час штучної вентиляції кар’єру часто застосовують вільні струмені, що створюються авіаційними гвинтами. Розповсюджуючись в атмосфері кар’єру, вони взаємодіють з вітровим потоком і викривляються (мал. 12).

Ступінь викривлення залежить від швидкості вітру Причиною викривлення є під-вищення тиску на навітряному боці струмені і утворення роз-рідження на підвітряному боці. Периферийні дільниці струме-ню б і в (див. мал. 12, перетин а-а) зносяться сильніше, так як швидкість повітря в них менша, ніж центральній частині стру-меню, і перетин струменю на-буває підковоподібного виду.

 

а

 

_в

 

 

б

а

а-а

 

 

Мал. 12. Схема вільного струменю в знесеному потоці.

Іноді для вентиляції кар’єру застосовують підігріті (неізотермічні) вільні струмені, які створюються реактивними авіаційними і деякими іншими установками. В цьому випадку, внаслідок різниці густин повітря в струмені і поза його, з’являється сила, яка виштовхує. Якщо такий струмінь спрямований уверх, то виштовхуюча сила збільшує і швидкість, якщо долу – зменшує. Параметри вертикальних неізотермічних струменів залежать, окрім відмічених раніше факторів, від надлишкової (порівняно з оточуючим повітрям) кількості тепла на початку струменю, а похилих неізотермічних струменів – також від їх кута нахилу до горизонту. В останньому випадку підігрітий струмінь буде вигинатися догори.