礦井通風與安全課件《通風部分》第二章礦井空氣流動的基本理論
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1、1郭 玉 森 教 授 主 要 研 究 內(nèi) 容 : 礦 井 空 氣 沿 井 巷 流 動 過 程 中 宏 觀 力學 參 數(shù) 的 變 化 規(guī) 律 以 及 能 量 的 轉(zhuǎn) 換 關(guān) 系 。 介 紹 空 氣 的 主要 物 理 參 數(shù) 、 性 質(zhì) , 討 論 空 氣 在 流 動 過 程 中 所 具 有 的 能量 ( 壓 力 ) 及 其 能 量 的 變 化 。 根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 和 能量 守 恒 及 轉(zhuǎn) 換 定 律 , 結(jié) 合 礦 井 風 流 流 動 的 特 點 , 推 導 了礦 井 空 氣 流 動 過 程 中 的 能 量 方 程 , 介 紹 了 能 量 方 程 在 礦井 通 風 中 的 應
2、 用 。第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 2郭 玉 森 教 授 本 章 重 點 : 能 量 方 程空 氣 的 物理 參 數(shù) 風 流 的能 量 與點 壓 力 能 量 方 程在 礦 井 中的 應 用 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 3郭 玉 森 教 授 本 章 難 點 :點 壓 力 之間 的 關(guān) 系 能 量 方 程在 礦 井 中的 應 用 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 4郭 玉 森 教 授4、 能 量 方 程 在 礦 井 通 風 中 的 應 用 3、 礦 井 通 風 中 的
3、 能 量 方 程 2、 風 流 的 能 量 與 壓 力1、 空 氣 的 主 要 物 理 參 數(shù) 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 5郭 玉 森 教 授 第 一 節(jié) 空 氣 的 主 要 物 理 參 數(shù)焓濕 度溫 度 返 回 本 章粘 性壓 力( 壓 強 ) 密 度第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 6郭 玉 森 教 授 一 、 溫 度 溫 度 是 描 述 物 體 冷 熱 狀 態(tài) 的 物 理 量 。二 、 壓 力 ( 壓 強 ) 空 氣 的 壓 力 也 稱 為 空 氣 的 靜 壓 , 用 符 號 P表 示 。 壓 強 在 礦 井 通 風 中 習 慣 稱 為
4、 壓 力 。 礦 井 常 用 壓 強 單 位 : Pa Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等 。 換 算 關(guān) 系 : 1 atm = 760 mmHg = 1013.25 mmbar = 101325 Pa (見 P396) mmbar = 100 Pa = 10.2 mmH20, mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 7郭 玉 森 教 授 三 、 濕 度 、 絕 對 濕 度 、 相 對 濕 度 、 含 濕 量 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 每 立 方
5、米 空 氣 中 所 含 水 蒸 汽 的 質(zhì) 量 叫 空 氣 的 絕 對濕 度 。 其 單 位 與 密 度 單 位 相 同 ( Kg/ m3) , 其 值 等 于水 蒸 汽 在 其 分 壓 力 與 溫 度 下 的 密 度 。 v=Mv/V概 念 : 飽 和 空 氣 飽 和 水 蒸 分 壓 力 飽 和 濕 度 單 位 體 積 空 氣 中 實 際 含 有 的 水 蒸 汽 量 ( V) 與 其 同 溫 度 下 的飽 和 水 蒸 汽 含 量 ( S) 之 比 稱 為 空 氣 的 相 對 濕 度 V S 反 映 空 氣 中 所 含 水 蒸 汽 量 接 近 飽 和 的 程 度 。 愈 小 空 氣 愈 干 爆
6、 , 為 干 空 氣 ; 愈 大 空 氣 愈 潮 濕 , 為 飽 和 空 氣 。溫 度 下 降 , 其 相 對 濕 度 增 大 , 冷 卻 到 =1時 的 溫 度 稱 為 露 點露 點 : 將 不 飽 和 空 氣 冷 卻 時 , 隨 著 溫 度 逐 漸 下 降 , 相 對 濕 度 逐漸 增 大 , 當 達 到 100 時 , 此 時 的 溫 度 稱 為 露 點 。 含 有 1kg干 空 氣 的 濕 空 氣 中 所 含 水 蒸 汽 的 質(zhì) 量 ( kg)稱 為 空 氣 的 含 濕 量 。 d= V d, V= Ps/461T d=(P- Ps)/287T d=0.622 Ps/(P- Ps)返
7、回 本 節(jié) 8郭 玉 森 教 授 四 、 焓 焓 是 一 個 復 合 的 狀 態(tài) 參 數(shù) , 它 是 內(nèi) 能 u和 壓 力 功 PV之和 , 焓 也 稱 熱 焓 。 i=id+diV=1.0045t+d(2501+1.85t) 實 際 應 用 焓 -濕 圖 ( I-d) 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 9郭 玉 森 教 授 五 、 粘 性 流 體 抵 抗 剪 切 力 的 性 質(zhì) 。 當 流 體 層 間 發(fā) 生 相 對 運 動 時, 在 流 體 內(nèi) 部 兩 個 流 體 層 的 接 觸 面 上 , 便 產(chǎn) 生 粘 性 阻 力 (內(nèi)摩 擦 力 )以 阻 止 相
8、 對 運 動 , 流 體 具 有 的 這 一 性 質(zhì) , 稱 作 流 體的 粘 性 。 其 大 小 主 要 取 決 于 溫 度 。 V y 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 10郭 玉 森 教 授 根 據(jù) 牛 頓 內(nèi) 摩 擦 定 律 有 : 式 中 : 比 例 系 數(shù) , 代 表 空 氣 粘 性 , 稱 為 動 力 粘 性 或 絕對 粘 度 。 其 國 際 單 位 : 帕 .秒 , 寫 作 : Pa.S。 運 動 粘 度 為 : 溫 度 是 影 響 流 體 粘 性 主 要 因 素 , 氣 體 , 隨 溫 度 升 高 而 增 大 ,液 體 而 降 低 dyd
9、vSF 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 11郭 玉 森 教 授 六 、 密 度 單 位 體 積 空 氣 所 具 有 的 質(zhì) 量 稱 為 空 氣 的 密 度 , 與 P、 t、 濕 度 等 有 關(guān) 。 濕 空 氣 密 度 為 干 空 氣 密 度 和 水 蒸 汽 密 度 之和 , 即 : 根 據(jù) 氣 體 狀 態(tài) 方 程 , 可 推 出 空 氣 密 度 計 算 公 式 : kg/m3 式 中 : P為 大 氣 壓 , sat為 飽 和 水 蒸 汽 壓 , 單 位 : Pa; 為 相 對 濕 度 ; 為 空 氣 絕 對 溫 度 , T= t + 273 , K。
10、vad . )1(003484.0 378.0 P PTP sat 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 12郭 玉 森 教 授 式 中 : P為 大 氣 壓 , sat為 飽 和 水 蒸 汽 壓 , 單 位 : Pa; 為 相 對 濕 度 ; 為 空 氣 絕 對 溫 度 , T= t + 273 , K。 kg/m3 式 中 : P為 大 氣 壓 , sat為 飽 和 水 蒸 汽 壓 , 單 位 : mmHg。 注 意 : 和 sat 單 位 一 致 。 空 氣 比 容 : =V/M=1/ )1(46457.0 378.0 P PTP sat 第 二 章 礦
11、 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 13郭 玉 森 教 授 第 二 節(jié) 風 流 的 能 量 與 壓 力 風 流 點壓 力 的測 定風 流 的能 量 與壓 力 風 流 的點 壓 力 之 間相 互 關(guān) 系 返 回 本 章第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 14郭 玉 森 教 授 能 量 與 壓 力 是 通 風 工 程 中 兩 個 重 要 的 基 本 概 念 , 壓 力可 以 理 解 為 : 單 位 體 積 空 氣 所 具 有 的 能 夠 對 外 作 功 的 機械 能 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 15郭 玉 森 教 授 一 、
12、 風 流 的 能 量 與 壓 力1.靜 壓 能 靜 壓( 1) 靜 壓 能 與 靜 壓 的 概 念( ) 靜 壓 特 點( ) 壓 力 的 兩 種 測 算 基 準 ( 表 示 方 法 ) 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 16郭 玉 森 教 授 三 者 之 間 的 關(guān) 系 如 下 式 所 示 : h = P P0a bPa 真 空P0 Pbha(+) hb(-)P0 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 17郭 玉 森 教 授 Pi 與 hi 比 較 :I、 絕 對 靜 壓 總 是 為 正 , 而 相 對 靜 壓 有 正
13、負 之 分 ;II、 同 一 斷 面 上 各 點 風 流 的 絕 對 靜 壓 隨 高 度 的 變 化 而 變 化 ,而 相 對 靜 壓 與 高 度 無 關(guān) 。III、 Pi 可 能 大 于 、 等 于 或 小 于 與 該 點 同 標 高 的 大 氣 壓(P0i)。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 18郭 玉 森 教 授 2、 重 力 位 能( 1)重 力 位 能 的 概 念 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 物 體 在 地 球 重 力 場 中 因 地 球 引 力 的 作 用 , 由 于 位 置 的 不 同 而具 有 的 一 種 能
14、量 叫 重 力 位 能 , 簡 稱 位 能 , 用 EPO 表 示 。 如 果 把 質(zhì) 量 為 M( kg) 的 物 體 從 某 一 基 準 面 提 高 Z( m) ,就 要 對 物 體 克 服 重 力 作 功 M.g.Z( J) , 物 體 因 而 獲 得 同 樣 數(shù) 量( M.g.Z) 的 重 力 位 能 。 即 : EPO=M.g.Z 重 力 位 能 是 一 種 潛 在 的 能 量 , 它 只 有 通 過 計 算 得 其 大 小 ,而 且 是 一 個 相 對 值 。 實 際 工 作 中 一 般 計 算 位 能 差 。 返 回 本 節(jié) 19郭 玉 森 教 授 ( ) 位 能 計 算 dzi
15、 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 重 力 位 能 的 計 算 應 有 一 個 參 照 基 準 面 。 Ep012= i gdzi如 下 圖 1 兩 斷 面 之 間 的 位 能 差 : 返 回 本 節(jié) 20郭 玉 森 教 授 ( 3)位 能 與 靜 壓 的 關(guān) 系 dzi 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 當 空 氣 靜 止 時 ( v=0) , 由 空 氣 靜 力 學 可 知 : 各 斷 面 的 機 械能 相 等 。 設 以 2-2斷 面 為 基 準 面 : 1-1斷 面 的 總 機 械 能 E1=EPO1+P1 2-2斷 面 的 總 機 械 能
16、E2=EPO2+P2 由 E1=E2得 : EPO1+P1=EPO2+P2 由 于 EPO2=0( 2-2斷 面 為 基 準 面 ) , EPO1=12.g.Z12, 所 以 : P2=EPO1+P1=12.g.Z12+P1 說 明 : 、 位 能 與 靜 壓 能 之 間 可 以 互 相 轉(zhuǎn) 化 。 II、 在 礦 井 通 風 中 把 某 點 的 靜 壓 和 位 能 之 和 稱 之 為勢 能 。 返 回 本 節(jié) 21郭 玉 森 教 授 ( 4) 位 能 的 特 點 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 a.位 能 是 相 對 某 一 基 準 面 而 具 有 的 能 量 , 它
17、 隨 所 選 基 準 面 的變 化 而 變 化 。 但 位 能 差 為 定 值 。 b.位 能 是 一 種 潛 在 的 能 量 , 它 在 本 處 對 外 無 力 的 效 應 , 即 不呈 現(xiàn) 壓 力 , 故 不 能 象 靜 壓 那 樣 用 儀 表 進 行 直 接 測 量 。 c.位 能 和 靜 壓 可 以 相 互 轉(zhuǎn) 化 , 在 進 行 能 量 轉(zhuǎn) 化 時 遵 循 能 量 守恒 定 律 。 返 回 本 節(jié) 22郭 玉 森 教 授 3.動 能 動 壓( 1)動 能 與 動 壓 的 概 念 ( 2)動 壓 的 計 算 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 當 空 氣 流 動 時
18、 , 除 了 位 能 和 靜 壓 能 外 , 還 有 空 氣 定向 運 動 的 動 能 , 用 Ev表 示 , J/m3; 其 動 能 所 轉(zhuǎn) 化 顯 現(xiàn)的 壓 力 叫 動 壓 或 稱 速 壓 , 用 符 號 hv表 示 , 單 位 Pa。 單 位 體 積 空 氣 所 具 有 的 動 能 為 : Evi i V2 0.5 式 中 : i I點 的 空 氣 密 度 , Kg/m3; v I點 的 空 氣 流 速 , m/s。 Evi對 外 所 呈 現(xiàn) 的 動 壓 hvi, 其 值 相 同 。 返 回 本 節(jié) 23郭 玉 森 教 授 ( 3)動 壓 的 特 點 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動
19、的 基 本 理 論 b.動 壓 總 是 大 于 零 。 垂 直 流 動 方 向 的 作 用 面 所 承 受 的 動壓 最 大 ( 即 流 動 方 向 上 的 動 壓 真 值 ) ; 當 作 用 面 與 流 動方 向 有 夾 角 時 , 其 感 受 到 的 動 壓 值 將 小 于 動 壓 真 值 。a.只 有 作 定 向 流 動 的 空 氣 才 具 有 動 壓 , 因 此 動 壓 具 有方 向 性 。 c.在 同 一 流 動 斷 面 上 , 由 于 風 速 分 布 的 不 均 勻 性 ,各 點 的 風 速 不 相 等 , 所 以 其 動 壓 值 不 等 。 d.某 斷 面 動壓 即 為 該 斷
20、面 平 均 風 速 計 算 值 。 返 回 本 節(jié) 24郭 玉 森 教 授 ( ) 全 壓 風 道 中 任 一 點 風 流 , 在 其 流 動 方 向 上 同 時 存 在 靜 壓 和 動壓 , 兩 者 之 和 稱 之 為 該 點 風 流 的 全 壓 , 即 : 全 壓 靜 壓 動 壓 。 由 于 靜 壓 有 絕 對 和 相 對 之 分 , 故 全 壓 也 有 絕 對 和 相 對 之分 。 、 絕 對 全 壓 ( Pti) Pti Pi hvi B、 相 對 全 壓 ( hti) hti hi hvi Pti Poi 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 說 明 : A、 相
21、對 全 壓 有 正 負 之 分 ; B、 無 論 正 壓 通 還 是 負 壓 通 風 , PtiPi hti hi。返 回 本 節(jié) 25郭 玉 森 教 授 二 、 風 流 的 點 壓 力 之 間 相 互 關(guān) 系 風 流 的 點 壓 力 是 指 測 點 的 單 位 體 積 (1m3)空 氣 所 具 有 的 壓力 。 通 風 管 道 中 流 動 的 風 流 的 點 壓 力 可 分 為 : 靜 壓 、 動 壓和 全 壓 。 風 流 中 任 一 點 i的 動 壓 、 絕 對 靜 壓 和 絕 對 全 壓 的 關(guān) 系 為 :hvi=Pti-Pi hvi、 hI和 hti三 者 之 間 的 關(guān) 系 為 :
22、hti = hi + hvi 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 26郭 玉 森 教 授 壓 入 式 通 風 ( 正 壓 通 風 ) :抽 出 式 通 風 ( 負 壓 通 風 ) : 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 27郭 玉 森 教 授 風 流 點壓 力 間的 關(guān) 系 a bPa 真 空P0 Pbha(+)hb(-)P0Pat hv hat(+) hvhbt(-)Pbt抽 出 式 通 風壓 入 式 通 風壓 入 式 通 風 抽 出 式 通 風第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié)
23、28郭 玉 森 教 授 例 題 2-2-1 如 圖 壓 入 式 通 風 風 筒 中 某 點 i的 hi=1000Pa,hvi=150Pa, 風 筒 外 與 i點 同 標 高 的 P0i=101332Pa, 求 : (1) i點 的 絕 對 靜 壓 Pi; (2) i點 的 相 對 全 壓 hti; (3) i點 的 絕 對 靜 壓 Pti。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 解 : (1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa (2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa (3) Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332.
24、32+1150=Pa返 回 本 節(jié) 29郭 玉 森 教 授 例 題 2-2-2 如 圖 抽 出 式 通 風 風 筒 中 某 點 i的 hi=1000Pa,hvi=150Pa, 風 筒 外 與 i點 同 標 高 的 P0i=101332Pa, 求 : (1) i點 的 絕 對 靜 壓 Pi; (2) i點 的 相 對 全 壓 hti; (3) i點 的 絕 對 靜 壓 Pti。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 解 : (1) Pi=P0i+hi=101332.5-1000=100332Pa (2) |hti| =|hi| hvi 1000-150=850Pa hti 85
25、0 Pa (3) Pti=P0i+hti=101332.5-850=100482Pa 返 回 本 節(jié) 30郭 玉 森 教 授 三 、 風 流 點 壓 力 的 測 定 、 礦 井 主 要 壓 力 測 定 儀 器 儀 表 ( ) 絕 對 壓 力 測 量 : 空 盒 氣 壓 計 、 精 密 氣 壓 計 、 水 銀 氣壓 計 等 。 ( ) 壓 差 及 相 對 壓 力 測 量 : 恒 溫 氣 壓 計 、 “ ” 水 柱 計、 補 償 式 微 壓 計 、 傾 斜 單 管 壓 差 計 。 ( ) 感 壓 儀 器 : 皮 托 管 , 承 受 和 傳 遞 壓 力 , + - 測 壓 第 二 章 礦 井 空 氣
26、 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 31郭 玉 森 教 授 、 壓 力 測 定( ) 絕 對 壓 力 直 接 測 量 讀 數(shù) 。( ) 相 對 靜 壓 (以 如 圖 正 壓 通 風 為 例 ) ( 注 意 連 接 方 法 ) : hP0 i zP0 i 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 32郭 玉 森 教 授 推 導 如 圖 h = hi ? 以 水 柱 計 的 等 壓 面 0 0 為 基 準 面 , 設 : i點 至 基 準 面 的 高 度 為 Z , 膠 皮 管 內(nèi) 的 空 氣 平 均 密度 為 m, 膠 皮 管 外 的 空 氣 平 均 密
27、度 為 m ; 與 i點 同 標 高的 大 氣 壓 P0i。 則 水 柱 計 等 壓 面 0 0 兩 側(cè) 的 受 力 分 別 為 :水 柱 計 左 邊 等 壓 面 上 受 到 的 力 : P左 P + 水 gh P0i + m g(z-h)+ 水 gh 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 33郭 玉 森 教 授 水 柱 計 右 邊 等 壓 面 上 受 到 的 力 : P右 Pi+ mgz 由 等 壓 面 的 定 義 有 : P左 P右 , 即 : P0i+ m g(z-h)+ 水 gh P0i+ mgz若 m m 有 : 水 m gh mii pp 水 0
28、ii iiiih gh gppgh pp )( 00水 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 34郭 玉 森 教 授 對 于 負 壓 通 風 的 情 況 請 自 行 推 導 ( 注 意 連 接 方 法 ) :說 明 : ( I) 水 柱 計 上 下 移 動 時 , hi 保 持 不 變 ; ( II) 在 風 筒 同 一 斷 面 上 、 下 移 動 皮 托 管 , 水 柱 計 讀 數(shù) 不 變 , 說 明 同 一 斷 面 上 hi 相 同 。zP0 i h0 0 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 35郭 玉 森 教 授 (
29、) 相 對 全 壓 、 動 壓 測 量 測 定 連 接 如 圖 ( 說 明 連 接 方 法 及 水 柱 高 度 變 化 )zP0 iht hihv 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 36郭 玉 森 教 授 作 業(yè)v2-1 2-3 2-4v另 外 作 業(yè)v測 得 風 筒 內(nèi) 某 點 i相 對 壓 力v如 圖 所 示 , 求 動 壓 , 并 判 斷v通 風 方 式 zP0 i150h v第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 37郭 玉 森 教 授 空 氣 流動 連 續(xù)性 方 程 可 壓 縮流 體 的 能量 方 程第 三 節(jié) 礦
30、 井 通 風 中 的 能 量 方 程 返 回 本 章第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 38郭 玉 森 教 授 當 空 氣 在 井 巷 中 流 動 時 , 將 會 受 到 通 風 阻 力 的 作 用 ,消 耗 其 能 量 ; 為 保 證 空 氣 連 續(xù) 不 斷 地 流 動 , 就 必 需 有 通 風動 力 對 空 氣 作 功 , 使 得 通 風 阻 力 和 通 風 動 力 相 平 衡 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 39郭 玉 森 教 授 第 三 節(jié) 礦 井 通 風 中 的 能 量 方 程 當 空 氣 在 井 巷 中 流 動 時 , 將 會 受
31、到 通 風 阻 力 的 作 用 , 消 耗 其 能 量; 為 保 證 空 氣 連 續(xù) 不 斷 地 流 動 , 就 必 需 有 通 風 動 力 對 空 氣 作 功 ,使 得 通 風 阻 力 和 通 風 動 力 相 平 衡 。一 、 空 氣 流 動 連 續(xù) 性 方 程 在 礦 井 巷 道 中 流 動 的 風 流 是 連 續(xù) 不 斷 的 介 質(zhì) , 充 滿 它 所 流 經(jīng) 的 空間 。 在 無 點 源 或 點 匯 存 在 時 , 根 據(jù) 質(zhì) 量 守 恒 定 律 : 對 于 穩(wěn) 定 流 ,流 入 某 空 間 的 流 體 質(zhì) 量 必 然 等 于 流 出 其 的 流 體 質(zhì) 量 。 如 圖 井 巷 中 風
32、 流 從 1斷 面 流 向 2 斷 面 , 作 定 常 流 動 時 , 有 : Mi=const V1 S1 V S 、 2 1、 2斷 面 上 空 氣 的 平 均 密 度 , kg/m3 ; V1,, V2 1、 2 斷 面 上 空 氣 的 平 均 流 速 , m/s;S1、 S2 1、 斷 面 面 積 , m2。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 40郭 玉 森 教 授 二 、 可 壓 縮 流 體 的 能 量 方 程能 量 方 程 表 達 了 空 氣 在 流 動 過 程 中 的 壓 能 、 動 能 和 位 能 的 變化 規(guī) 律 , 是 能 量 守 恒 和 轉(zhuǎn) 換 定
33、律 在 礦 井 通 風 中 的 應 用 。( 一 ) 、 單 位 質(zhì) 量 (1kg)流 量 的 能 量 方 程 在 井 巷 通 風 中 , 風 流 的 能 量 由 機 械 能 ( 靜 壓 能 、 動 壓 能 、 位能 ) 和 內(nèi) 能 組 成 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 41郭 玉 森 教 授 常 用 1kg空 氣 或 1m3空 氣 所 具 有 的 能 量 表 示 。 機 械 能 : 靜 壓 能 、 動 壓 能 和 位 能 之 和 。 內(nèi) 能 : 風 流 內(nèi) 部 所 具 有 的 分 子 內(nèi) 動 能 與 分 子 位 能 之 和 ???氣 的 內(nèi) 能
34、是 空 氣 狀 態(tài) 參 數(shù) 的 函 數(shù) , 即 : u = f( T, P) 。 能 量 分 析 z 1 z20 0p1、 v1、 u1 p2、 v2、 u2qLR qR 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 42郭 玉 森 教 授 任 一 斷 面 風 流 總 機 械 能 : 壓 能 動 能 位 能任 一 斷 面 風 流 總 能 量 : 壓 能 動 能 位 能 內(nèi) 能 ,所 以 , 對 單 位 質(zhì) 量 流 體 有 : 112111 u.2vP:11 Zg斷 面 總 能 量 222222 u.2vP:22 Zg斷 面 總 能 量 第 二 章 礦 井 空 氣 流
35、動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 43郭 玉 森 教 授 假 設 : 1kg空 氣 由 1 斷 面 流 至 2 斷 面 的 過 程 中 , LR( J/kg) : 克 服 流 動 阻 力 消 耗 的 能 量 ; qR( J/kg) : LR 部 分 轉(zhuǎn) 化 的 熱 量 (這 部 分 被 消 耗 的 能量 將 轉(zhuǎn) 化 成 熱 能 仍 存 在 于 空 氣 中 ) ; q( J/kg) : 外 界 傳 遞 給 風 流 的 熱 量 ( 巖 石 、 機 電 設 備等 ) 。 根 據(jù) 能 量 守 恒 定 律 : R 22222 Lu.2vP 2 Zg RqqZg 112111 u.2vP 第 二 章
36、 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 44郭 玉 森 教 授 根 據(jù) 熱 力 學 第 一 定 律 , 傳 給 空 氣 的 熱 量 ( qR+q) ,一 部 分 用 于 增 加 空 氣 的 內(nèi) 能 , 一 部 分 使 空 氣 膨 脹 對 外作 功 , 即 : vdPuu=qq 2112R 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 45郭 玉 森 教 授 式 中 : v為 空 氣 的 比 容 , m3/kg。又 因 為 :上 述 三 式 整 理 得 :即 為 : 單 位 質(zhì) 量 可 壓 縮 空 氣 在 無 壓 源 的 井 巷 中 流 動 時能
37、量 方 程 的 一 般 形 式 。 21212111221122 dPPdPdPPPP vvvvv 21222121R Zg2v2vdPL Zv 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 46郭 玉 森 教 授 式 中 稱 為 伯 努 力 積 分 項 , 它 反 映 了風 流 從 1斷 面 流 至 2斷 面 的 過 程 中 的 靜 壓 能 變 化 , 它 與空 氣 流 動 過 程 的 狀 態(tài) 密 切 相 關(guān) 。 對 于 不 同 的 狀 態(tài) 過 程, 其 積 分 結(jié) 果 是 不 同 的 。 12 12 dP1=dP v 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本
38、 理 論 返 回 本 節(jié) 47郭 玉 森 教 授 對 于 多 變 過 程 , 過 程 指 數(shù) 為 n , 對 伯 努 利 積 分 進 行 積 分 計 算, 可 得 到 : 單 位 質(zhì) 量 可 壓 縮 空 氣 在 無 壓 源 的 井 巷 中 流 動 時 能量 方 程 可 寫 成 如 下 一 般 形 式 。其 中 過 程 指 數(shù) n按 下 式 計 算 :有 壓 源 Lt 在 時 , 單 位 質(zhì) 量 可 壓 縮 空 氣 井 巷 中 流 動 時 能 量 方 程可 寫 成 如 下 一 般 形 式 。 2122212211R Zg2v2vPP1nnL Z tLZ 2122212211R Zg2v2vPP1
39、nnL 21 2112 21 lnln lnPlnPlnln lnPlnPlnlnPdlndlnP=n vvvv 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 48郭 玉 森 教 授 令 式 中 m表 示 1, 2斷 面 間 按 狀 態(tài) 過 程 考 慮 的 空 氣 平 均密 度 , 得則 單 位 質(zhì) 量 流 量 的 能 量 方 程 式 又 可 寫 為m 212211 PPPP1nn 221122 11 21 212211 21 PP/P /Pln PPln PPPP1n n PP m 21222121R Zg2v2vPPL Zm LtZ 212221m 21R Zg2
40、v2vPPL 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 49郭 玉 森 教 授 ( 二 ) 、 單 位 體 積 (1m3)流 量 的 能 量 方 程我 國 礦 井 通 風 中 習 慣 使 用 單 位 體 積 ( 1m3) 流 體 的 能 量 方 程。 在 考 慮 空 氣 的 可 壓 縮 性 時 , 那 么 1m3 空 氣 流 動 過 程 中 的能 量 損 失 ( hR, J/m3( Pa) , 即 通 風 阻 力 ) 可 由 1kg空 氣 流動 過 程 中 的 能 量 損 失 ( LR J/Kg) 乘 以 按 流 動 過 程 狀 態(tài) 考 慮計 算 的 空 氣 密
41、度 m, 即 : hR=LR.m; 則 單 位 體 積 (1m3)流 量的 能 量 方 程 的 書 寫 形 式 為 : 21m222121R Zg2v2vPPh Zm 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 50郭 玉 森 教 授 幾 點 說 明 : 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 1、 1m3 空 氣 在 流 動 過 程 中 的 能 量 損 失 ( 通 風 阻 力 )等 于 兩 斷 面 間 的 機 械 能 差 。 2、 gm( Z1-Z2) 是 1、 2 斷 面 的 位 能 差 。 當 1、 2 斷面 的 標 高 差 較 大 的 情 況
42、 下 , 該 項 數(shù) 值 在 方 程 中 往 往 占有 很 大 的 比 重 , 必 須 準 確 測 算 。 其 中 , 關(guān) 鍵 是 m的 計算 , 及 基 準 面 的 選 取 。 m的 測 算 原 則 : 將 1 2 測 段 分 為 若 干 段 , 計 算 各測 定 斷 面 的 空 氣 密 度 (測 定 P、 t 、 ), 求 其 幾 何 平均 值 。 基 準 面 選 取 : 取 測 段 之 間 的 最 低 標 高 作 為 基 準 面 返 回 本 節(jié) 51郭 玉 森 教 授 例 如 : 如 圖 所 示 的 通 風 系 統(tǒng) , 如 要 求 1、 2斷 面 的 位 能 差 , 基 準面 可 選 在
43、 2的 位 置 。 其 位 能 差 為 :而 要 求 1、 3兩 斷 面 的 位 能 差 , 其 基 準 面 應 選在 0-0位 置 。 其 位 能 差 為 : 12 1212po12 gZgdZE m 12 30 0 13 30301010po13 gdZE gZgZ mm 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 52郭 玉 森 教 授 、 是 1、 2兩 斷 面 上 的 動 能 差 A、 在 礦 井 通 風 中 , 因 其 動 能 差 較 小 , 故 在 實 際 應 用 時 ,式 中 可 分 別 用 各 自 斷 面 上 的 密 度 代 替 計 算 其 動 能
44、 差 。 即上 式 寫 成 :其 中 : 、 2分 別 為 1、 斷 面 風 流 的 平 均 氣 密 度 。m 2v2v 2221 22212112 2v2v vh 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 53郭 玉 森 教 授 B、 動 能 系 數(shù) : 是 斷 面 實 際 總 動 能 與 用 斷 面 平 均 風 速 計 算 出的 總 動 能 的 比 。 即 : 因 為 能 量 方 程 式 中 的 v1、 v2分 別 為 1、 2斷 面 上 的 平 均 風 速。 由 于 井 巷 斷 面 上 風 速 分 布 的 不 均 勻 性 , 用 斷 面 平 均 風 速計 算
45、 出 來 的 斷 面 總 動 能 與 斷 面 實 際 總 動 能 不 等 。 需 用 動 能系 數(shù) Kv加 以 修 正 。 在 礦 井 條 件 下 , Kv一 般 為 1.02 1.05。由 于 動 能 差 項 很 小 , 在 應 用 能 量 方 程 時 , 可 取 K v為 1。Suuu 3s 32s 2v v dsvS2v ds2K 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 54郭 玉 森 教 授 因 此 , 在 進 行 了 上 述 兩 項 簡 化 處 理 后 , 單 位 體 積 流 體 的 能 量方 程 可 近 似 的 寫 成 :或J m3 2m21m122
46、212121R gg2v2vPPh ZZ t2m21m122212121R H+gg2v2vPPh ZZ 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 55郭 玉 森 教 授 ( 三 ) 、 關(guān) 于 能 量 方 程 使 用 的 幾 點 說 明 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 1. 能 量 方 程 的 意 義 是 , 表 示 1kg( 或 1m3) 空 氣 由 1斷 面 流 向 2斷 面的 過 程 中 所 消 耗 的 能 量 ( 通 風 阻 力 ) , 等 于 流 經(jīng) 1、 2斷 面 間 空 氣總 機 械 能 ( 靜 壓 能 、 動 壓 能 和
47、位 能 ) 的 變 化 量 。2. 風 流 流 動 必 須 是 穩(wěn) 定 流 , 即 斷 面 上 的 參 數(shù) 不 隨 時 間 的 變 化 而 變化 ; 所 研 究 的 始 、 末 斷 面 要 選 在 緩 變 流 場 上 。 3. 風 流 總 是 從 總 能 量 ( 機 械 能 ) 大 的 地 方 流 向 總 能 量 小 的 地 方 。在 判 斷 風 流 方 向 時 , 應 用 始 末 兩 斷 面 上 的 總 能 量 來 進 行 , 而 不 能只 看 其 中 的 某 一 項 。 如 不 知 風 流 方 向 , 列 能 量 方 程 時 , 應 先 假 設風 流 方 向 , 如 果 計 算 出 的 能
48、 量 損 失 ( 通 風 阻 力 ) 為 正 , 說 明 風 流方 向 假 設 正 確 ; 如 果 為 負 , 則 風 流 方 與 假 設 相 反 。 返 回 本 節(jié) 56郭 玉 森 教 授 5. 在 始 、 末 斷 面 間 有 壓 源 時 , 壓 源 的 作 用 方 向 與 風流 的 方 向 一 致 , 壓 源 為 正 , 說 明 壓 源 對 風 流 做 功 ;如 果 兩 者 方 向 相 反 , 壓 源 為 負 , 則 壓 源 成 為 通 風 阻力 。 . 應 用 能 量 方 程 時 要 注 意 各 項 單 位 的 一 致 性 。4. 正 確 選 擇 求 位 能 時 的 基 準 面 。 第
49、二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 57郭 玉 森 教 授 7、 對 于 流 動 過 程 中 流 量 發(fā) 生 變 化 , 則 按 總 能 量 守 恒 與 轉(zhuǎn) 換定 律 列 方 程 R133R1223233333 22222221211111 hQhQ2vPZQ 2vPZQ2vPZQ g ggm mm 1 2 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 58郭 玉 森 教 授 例 1、 在 某 一 通 風 井 巷 中 , 測 得 1、 2兩 斷 面 的 絕 對 靜 壓 分 別 為101324.7 Pa和 101858 Pa, 若 S1=S2, 兩 斷
50、面 間 的 高 差 Z1-Z2=100米 , 巷 道 中 m12=1.2kg/m3, 求 : 1、 2兩 斷 面 間 的 通 風 阻力 , 并 判 斷 風 流 方 向 。解 : 假 設 風 流 方 向 12, 列 能 量 方 程 : =( 101324.7 101858) 0 100 9.81 1.2 = 643.9 J/m 3。由 于 阻 力 值 為 正 , 所 以 原 假 設 風 流 方 向 正 確 , 12。 m122122212121R12 g2v2vPPh ZZ Z1-Z21 2第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 59郭 玉 森 教 授 例 2、
51、在 進 風 上 山 中 測 得 1、 2兩 斷 面 的 有 關(guān) 參 數(shù) , 絕 對 靜 壓P1=106657.6Pa, P2=101324.72Pa; 標 高 差 Z1-Z2= 400m;氣 溫 t1=15 , t2=20 ; 空 氣 的 相 對 濕 度 1=70%, 2=80%;斷 面 平 均 風 速 v1=5.5m/s, v2=5m/s; 求 通 風 阻 力 LR、 hR。解 : 查 飽 和 蒸 汽 表 得 ; t1=15 時 , PS1=1704Pa; t2=20 時 ,PS2=2337Pa; 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 60郭 玉 森 教 授
52、 31 /2841.16.10665717047.0378.0115.288 6.106657003484.0 mkg 32 /1958.172.101324 23378.0378.0115.293 72.101324003484.0 mkg 72.01958.1ln2841.1ln 2ln101324.7-ln106657.6lnln lnPlnP=n 21 21 2122212211R Zg2v2vPP1nnL Z 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 61郭 玉 森 教 授 = 382.26 J/kg 又 40081.92 55.51958.1 72.1
53、013242841.1 6.106657172.0 72.0 22 221122 11 21 212211 21 PP/P /Pln PPln PPPP1nn PP m 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 62郭 玉 森 教 授= 1.23877kg/m 3 1958.1 72.1013242841.1 6.1066571958.1/101324.72 2841.1/106657.6ln 101324.72106657.6ln 72.1013246.106657 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 63郭 玉 森 教 授
54、= 475.19 J/m3 或 hR=LR m=382.26 1.23877= 473.53 J/m3。 21m222121R Zg2v2vPPh Zm 40023877.181.923877.12525.572.1013246.106657 22 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 64郭 玉 森 教 授 第 四 節(jié) 能 量 方 程 在 礦 井 通 風 中 的 應 用相 對 壓能 圖 和相 對 等 熵靜 壓 圖通 風 能量 ( 壓 力 )坡 度 線 風 流 能量 ( 壓 力 )坡 度 線 返 回 本 章第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論
55、 65郭 玉 森 教 授 一 、 水 平 風 道 的 通 風 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線( 一 ) 、 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線 的 作 法 意 義 : 掌 握 壓 力 沿 程 變 化 情 況 ; 有 利 于 通 風 管 理 。 如 圖 所 示 的 通 風 機 水 平 風 道 系 統(tǒng) , 繪 制 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 66郭 玉 森 教 授 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10P0壓 力 Pa 流 程擴 散 器H thR12 hR78 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回
56、 本 節(jié) 67郭 玉 森 教 授 、 風 流 的 邊 界 條 件 入 口 斷 面 處 : 風 流 入 口 斷 面 處 的 絕 對 全 壓 等 于 大 氣 壓 ( 可 用 能 量 方 程 加 以 證 明, 對 入 口 斷 面 的 內(nèi) 外 側(cè) 列 能 量 方 程 并 忽 略 極 小 的 入 口 流 動 損 失 ) , 即 : Ptin= P0, 所 以 , htin= 0, hin= - hvin;出 口 斷 面 處 : 風 流 出 口 斷 面 處 的 絕 對 靜 壓 等 于 大 氣 壓 ( 可 用 能 量 方 程 加 以 證 明, 對 出 口 斷 面 的 內(nèi) 外 側(cè) 列 能 量 方 程 并 忽
57、略 極 小 的 出 口 流 動 損 失 ) , 即 : Pex= P0, 所 以 , hex= 0, htex= hvex; 、 作 圖 步 驟 ) 、 以 縱 坐 標 為 壓 力 ( 相 對 壓 力 或 絕 對 壓 力 ) , 橫 坐 標 為 風 流 流 程 。 ) 、 根 據(jù) 邊 界 條 件 確 定 起 始 點 位 置 。 ) 、 將 各 測 點 的 相 對 靜 壓 和 相 對 全 壓 與 其 流 程 的 關(guān) 系 描 繪 在 坐 標 ) 、 最 后 將 圖 上 的 同 名 參 數(shù) 點 用 直 線 或 曲 線 連 接 起 來 , 就 得 到 所 要 繪 制 的 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度
58、 線 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 68郭 玉 森 教 授 ( 二 ) 、 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線 的 分 析1、 通 風 阻 力 與 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線 的 關(guān) 系 由 于 風 道 是 水 平 的 , 故 各 斷 面 間 無 位 能 差 , 且 大 氣 壓 相等 。 由 能 量 方 程 知 , 任 意 兩 斷 面 間 的 通 風 阻 力 就 等 于 兩斷 面 的 全 壓 差 : ( P0i = P0j )同 理 : P tj = P0i | hj | hvj tjti hh tjtivjvijijRi PPhhPPh 第 二 章 礦
59、井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 69郭 玉 森 教 授 a、 抽 出 段 求 入 口 斷 面 至 i斷 面 的 通 風 阻 力 , 由 上 式 得 : hR0 i = ht0 hti = h ti ( ht0=0) 即 : 入 口 至 任 意 斷 面 i的 通 風 阻 力 ( hR0 i) 就 等 于 該 斷 面 的相 對 全 壓 ( hti) 的 絕 對 值 。 求 負 壓 段 任 意 兩 斷 面 ( i 、 j ) 的 通 風 阻 力 : hRi j = Pti Ptj hti = Pti - P0i 又 | hti | = | hi | hvi 代 入 上 式 得
60、 : Pti = P0i | hi | hvi 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 70郭 玉 森 教 授 hRi j = ( P0i | hi| hvi ) (P0i | hj| hvj) | hj | | hi | + hvj hvi | htj | | hti | 若 hvi hvj hRi j | hj | | hi | b、 壓 入 段 求 任 意 斷 面 i至 出 口 的 通 風 阻 力 , 由 上 式 得 : hRi 10 = hti ht10 = hti hv10 (h10=0) 即 : 壓 入 段 任 意 斷 面 i至 出 口 的 通 風
61、阻 力 ( hRi 10) 等 于 該斷 面 的 相 對 全 壓 ( hti) 減 去 出 口 斷 面 的 動 壓 ( hv10) 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 71郭 玉 森 教 授 求 正 壓 段 任 意 兩 斷 面 ( i 、 j ) 的 通 風 阻 力 : 同 理 可 推 導 兩 斷 面 之 間 的 通 風 阻 力 為 : hRi j hti htj2、 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線 直 觀 明 了 地 表 達 了 風 流 流 動 過 程 中的 能 量 變 化 。 絕 對 全 壓 ( 相 對 全 壓 ) 沿 程 是 逐 漸 減 小 的
62、 ; 絕 對 靜 壓 ( 相 對 靜 壓 ) 沿 程 分 布 是 隨 動 壓 的 大 小 變 化 而變 化 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 72郭 玉 森 教 授 3、 擴 散 器 回 收 動 能 ( 相 對 靜 壓 為 負 值 ) 所 謂 擴 散 器 回 收 動 能 , 就 是 在 風 流 出 口 加 設 一 段 斷 面 逐漸 擴 大 的 風 道 , 使 得 出 口 風 速 變 小 , 從 而 達 到 減 小 流 入 大氣 的 風 流 動 能 。 擴 散 器 安 設 的 是 否 合 理 , 可 用 回 收 的 動 能值 ( hv) 與 擴 散 器
63、自 身 的 通 風 阻 力 ( hRd) 相 比 較 來 確 定, 即 : hv= hvex hvex hRd 合 理 hv= hvex hvex hR9 10, 則 , h90 ( 為 負 值 ) 因 此 , 測 定 擴 散 器 中 的 相 對 靜 值 就 可 判 斷 擴 散 器 的 安 裝是 否 合 理 , 相 對 靜 壓 的 負 值 越 大 , 其 擴 散 器 回 收 動 能 的 效果 越 好 。 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 74郭 玉 森 教 授 ( 三 ) 、 通 風 機 全 壓 ( Ht)1、 通 風 機 全 壓 的 概 念通 風 機 的
64、 作 用 : 就 是 將 電 能 轉(zhuǎn) 換 為 風 流 的 機 械 能 , 促 使 風 流流 動 。 通 風 機 的 全 壓 Ht等 于 通 風 機 出 口 全 壓 與 入 口 全 壓 之差 : Ht = Pt6 Pt5 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 75郭 玉 森 教 授 2、 通 風 機 全 壓 Ht與 風 道 通 風 阻 力 、 出 口 動 能 損 失 的 關(guān) 系 由 能 量 方 程 和 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線 可 以 看 出 : hR6 10 = Pt6 Pt10 Pt6 = hR6 10 Pt10, hR0 5 = Pt 0 Pt5
65、 Pt5 = Pt 0 hR0 5, Ht = Pt6 Pt5 = hR6 10 Pt10 ( Pt 0 hR0 5) =hR6 10 P0 hv10 ( P0 hR0 5) =hR6 10 hv10 hR0 5 Ht= hR0 10 hv10 通 風 機 全 壓 是 用 以 克 服 風 道 通 風 阻 力 和 出 口 動 能 損 失 。通 風 機 用 于 克 服 風 道 阻 力 的 那 一 部 分 能 量 叫 通 風 機 的 靜 壓 H s。 Hs = hR0 10, Ht= Hs hv10 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 76郭 玉 森 教 授 兩
66、個 特 例 :a) 、 無 正 壓 通 風 段 ( 6斷 面 直 接 通 大 氣 ) 通 風 機 全 壓 仍 為 : Ht = Pt6 Pt5 Pt5=Pt hR 5 ; Pt6= P0 hv6 Ht= hR 5 hv6 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 77郭 玉 森 教 授 b) 、 無 負 壓 通 風 段 ( 斷 面 直 接 通 大 氣 ) Pt6=hR6 10 Pt10, Pt10=P0 hv10; Pt5=P0 Ht=hR6 10 hv10 無 論 通 風 機 作 何 種 工 作 方 式 , 通 風 機 的 全 壓 都 是 用 于 克 服風 道 的 通 風 阻 力 和 出 口 動 能 損 失 ; 其 中 通 風 機 靜 壓 用 于 克服 風 道 的 通 風 阻 力 。抽 出 式 通 風 方 式 壓 入 式 通 風 方 式5 6 65 100 第 二 章 礦 井 空 氣 流 動 的 基 本 理 論 返 回 本 節(jié) 78郭 玉 森 教 授 二 、 通 風 系 統(tǒng) 風 流 能 量 ( 壓 力 ) 坡 度 線(一 ) 通 風 系 統(tǒng) 風 流 能
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