局所鉱山換気ダクトの直径の選定(2)

1. 経済的な鉱山換気ダクトの直径の決定

1.1 鉱山換気ダクト購入費用

鉱山換気ダクトの直径が大きくなると、必要な材料も増加するため、鉱山換気ダクトの購入コストも増加します。鉱山換気ダクトメーカーによる価格の統計分析によると、鉱山換気ダクトの価格と直径は、基本的に以下の直線関係にあります。

C1 = (a + bd) L（1）

ここで、C1– 鉱山換気ダクトの購入費用、人民元 a– 鉱山換気ダクトの単位長さあたりのコストの増加、CNY/m。b– 鉱山換気ダクトの単位長さおよび一定の直径の基本コスト係数。d– 鉱山換気ダクトの直径、mL– 購入した鉱山換気ダクトの長さ（m）。

1.2 鉱山換気ダクトの換気コスト

1.2.1 局所換気パラメータの分析

鉱山換気ダクトの風抵抗には摩擦風抵抗が含まれる。R_fv鉱山の換気ダクトと局所的な風抵抗R_ev、局所的な風の抵抗R_ev関節の風抵抗を含むR_jo肘の風抵抗R_be鉱山換気ダクト出口の風抵抗R_ou（圧入式）または入口風抵抗R_in（抽出タイプ）。

圧入式鉱山換気ダクトの総風抵抗は次のとおりです。

（2）

排気鉱山換気ダクトの総風抵抗は次のとおりです。

（3）

どこ：

どこ：

L– 鉱山換気ダクトの長さ（m）。

d– 鉱山換気ダクトの直径、m。

s– 鉱山換気ダクトの断面積、m².

α– 鉱山換気ダクトの摩擦抵抗係数、N·s²/m⁴金属製の換気ダクトの内壁の粗さはほぼ同じなので、α値は直径のみに関係します。フレキシブル換気ダクトと剛性リング付きフレキシブル換気ダクトの摩擦抵抗係数は、風圧に関係します。

ξ_jo– 鉱山換気ダクト接合部の局所抵抗係数（無次元）。n鉱山換気ダクトの全長にわたるジョイントの場合、ジョイントの総局所抵抗係数は次のように計算される。nξ_jo.

 n– 鉱山換気ダクトのジョイントの数。

ξ_bs– 鉱山換気ダクトの曲がり角における局所抵抗係数。

ξ_ou– 鉱山換気ダクトの出口における局所抵抗係数は、ξ_ou= 1.

ξ_in– 鉱山換気ダクト入口における局所抵抗係数ξ_in= 0.1 入口が完全に丸い場合、そしてξ_in= 入口が直角に丸くない場合は 0.5 – 0.6 です。

ρ– 空気の密度。

局所換気において、鉱山換気ダクト全体の風抵抗は、総摩擦風抵抗に基づいて推定できます。一般的に、鉱山換気ダクトの接合部の局所風抵抗、旋回部の局所風抵抗、および鉱山換気ダクトの出口（圧入式）または入口（抽出式）の風抵抗の合計は、鉱山換気ダクト全体の摩擦風抵抗の約20％を占めると考えられています。鉱山換気ダクト全体の風抵抗は以下のとおりです。

（4）

文献によれば、ファンダクトの摩擦抵抗係数αの値は定数とみなすことができる。α金属換気ダクトの値は表1に従って選択することができる。αJZKシリーズFRP換気ダクトの値は表2に従って選択できます。フレキシブル換気ダクトと剛性骨組みを備えたフレキシブル換気ダクトの摩擦抵抗係数は壁の風圧に関係しており、摩擦抵抗係数はαフレキシブル換気ダクトの値は表3に従って選択できます。

表1 金属換気ダクトの摩擦抵抗係数

表2 JZKシリーズFRP製センシングダクトの摩擦抵抗係数

表3 フレキシブル換気ダクトの摩擦抵抗係数

続く…