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.- 一、 例题 例 1—1 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为 15℃，湿温度为 14℃， 求空气的相对湿度。 解：干温度计与湿温度计指示数差为 ℃11415t 查附录 得相对湿度φ=90% 例 1—2 矿井总的排风量 Q=4500m3/min，入风温度 t1=+5℃，空气相对湿 度φ1=50%，排风温度 t2=+25℃，φ2=100%，试计算每天风流从矿井中带走的 水蒸汽量。 解：查附录得，当 t1=+5℃时，ρS1=6.8g/ m3 当 t2=+25℃时，ρS2=22.9g/ m3 ∴带走的水蒸气量 G 为： G=（ρS2100%－ρS150%）Q2460/1000000 =126.36T/d 例 1—3 已知大气压力 B=101325Pa，相对湿度φ=80%，温度 t=30℃，求 湿空气的 d、ρV、ρ、和 i。 解：根据 t=30℃，查附录，得 Ps=4241.7Pa，于是 Pv=Ps=0.84241.7=3393.36Pa kg/kg 干空气2155. 0 36.3393101325 36.3393 622 . 0 622. 0     PvB Pv d 湿空气的绝对湿度为： kg/ m30243 . 0 )30273(461 36.3393    RvT Pv v  湿空气的密度为： kg/ m315 . 1 )36.3393378 . 0 101325( 30273 0034843 . 0    湿空气的焓为： )85 . 1 2501(01. 1tdti =1.0130+0.2155（2501+1.8530） =581.23 kg/kg 干空气 例 1—4 矿井总回风流中的沼气含量为 0.55%，总回风量为 2900 m3/min， 该矿日产量 1700T，试问该矿井的绝对沼气涌出量为多少？属于哪级沼气矿井？ 解：绝对沼气涌出量 Q=CQ2460 =0.55%29001440 =22968 m3/d 相对瓦斯涌出量 m3/T 5 . 13 1700 22968 q .- 根据《规程》规定，该矿属于高沼气矿井。 例 1—5 已知 B=101325N/㎡，空气干球温度 t=25℃，d=0.016 kg/kg 干空气， 试用焓湿图求空气的湿球温度，露点温度和相对湿度。 解：根据 B=101325N/㎡的焓湿图，找到 t=25℃，d=0.016 kg/kg 干空气的 状态点，得出该点的相对湿度φ=80%，根据湿球温度定义，沿着等焓线与 φ=100%线相交的温度为湿球温度 t湿=22.5℃，根据干球温度定义，沿着等含 湿量线与φ=100%线相交点的湿度为露点温度 21.5℃。 d=16g/kg 干空气 80% 100% 25.0 t湿 等焓线 22.5 21.5 t露 图 1 例 1—6 计算某巷道中一条宽 0.3m，长 200m 的排水明沟的水蒸汽蒸发量。 已知水温为 30℃，空气温度为 20℃，空气的相对湿度 75%，大气压力 103896Pa，风速为 3m/s。 解：水沟露出的水表面积为： F=0.3200=60㎡ 当温度为 30℃时，水蒸汽的饱和压力为： Ps=4242Pa 空气中水蒸汽的分压力为： Pv=Ps（20℃）=0.752337=1753Pa 湿交换系数为： K1=4.810-6+3.3610-6v=4.810-6+3.3610-63=15.6810-6kg/NS 湿交换量为： skg FPP B K W VS /1025 . 2 60)17534242( 103896 1068.15 )( 9 6 1        第二章 矿内风流的 能量及其变化 一、例题 .- 例 2-1 用皮托管和压差计测得 A、B 两风筒的压力分别为 h1=－50，h2=10，h4=50，h5=10mmH2O，如图 2-1 所示。求 h3， h6的压力各为 多少？各压差计测得的是什么压力？并判定风机所处的位置？ 24356 B 图2-1 解：1）h1为相对静压，h2为动压，h4为相对全压，h5为动压。 2）压差计 3 的读数 h3为相对全压： h3= h1+ h2=－50+10=－40mmH2O 3）压差计 5 的读数 h5为相对静压： h5= h4－h3=50－10=40mmH2O 4）A 风筒风机位于左侧，进行抽出式通风 B 风筒风机位于左侧，进行压入式通风 例 2-2 某通风管路如图 2-2 所示，已知 U 型管 1 和 2 的压力值及 r=1.18kg/m3，g=9.81m/s2，求管路中风流的动压、相对静压、相对全压和中心 点的风速。 36 图2-2 解：1）用皮托管和压差计测压有如下公式： ht=hs+hv 由图 2-2 看出，压差计 1、2 均为负值，可判断为抽出式通风，且 动压 hv 永为正值，所以根据上式可知： h1=－30mmH2O，为相对全压 h2=－35mmH2O，为相对静压 h3=h4－h2=－30+36=6mmH2O，为动压 2）中心点的风速： sm r ghv V/99 . 9 18 . 1 681 . 9 22    .- 例 2-3 某矿井通风系统如图 2-3 所示，采用压入式通风。已知风峒内与地 表的静压差为 1470Pa，入风井空气的平均重率为 12.25N/m3，出风井空气的平 均重率为 11.75N/ m3，风峒中平均风速为 8m/s，出风井口的平均风速为 4m/s， 求该矿井的通风阻力。 h 图 2-3 解：取 1-2 为通风系统的始末端点，则： 0 2 PPS g r gr, Pa PP rrZPP VgZPVgZPh S SS SSf 1598 37.1281470 37.30)75.1125.12(200)( )4 81 . 9 75.11 8 81 . 9 25.12 ( 2 1 )()( ) 2 1 () 2 1 ( 0 22 212 2 2202022 2 110101 1 1 112      例 2-4 某矿井通风系统如图 2-4 所示，在扇风机风峒中安设静压管与地表 的 U 型管压差计相连接，压差计的读数△h=2254Pa，该处断面 S=9㎡，流经风 峒的风量 Q=90m3/s，入风井筒深度 Z1=300m，其空气重率 r1=12.25N/m3，回风 井筒深度 Z2=250m，其空气重率 r2=11.27N/m3，两井筒间巷道中的空气平均重 率 r3=12.05N/m3（两井口标高相同） ，问风流流经矿井的总阻力为多少？ 图 2-4 Ⅱ Ⅱ 解：风流流经矿井的总阻力： )( 34342323212141 2121 rZrZrZhvhvPPh SSr    .- ∵v1=0，故 hv1=0 g rv hV 2 1 2 1 1  g rv hV 2 2 2 4 4 sm S Q v/10 9 90 4  则：PahV 5 . 57 81 . 9 2 27.11102 4     2254)2254()(, 211 0  SSS PPhPP 因此， 5 . 245105.125027.1125035.12300 5 . 572254 21   r h 例 2-5 抽出式风机风峒内某断面的绝对静压为 98925Pa，地面大气压为 101058Pa，风峒内风量为 3000m3/min，净断面积为 4.2㎡，干温度 28℃，湿温 度 21℃，问风峒内该断面上的相对静压、速压、相对全压、绝对全压各为多少？ 若按图 2-5 方式安装一 U 型压差计，请在图 2-5 上画出水柱示意高度。 P0 h 图 2-5 解：PaPPhs213310105898925 0  峒 ∵干湿球温度差为 7℃，由附录可得φ=52%，Psa=3783.5=3783.516Pa， 则由公式： 3 /14 . 1 2815.273 )516.378352 . 0 3779 . 0 98925(484 . 3 15.273 )3779 . 0 (484 . 3 mkg t PP sa          速压： Pa s Q vhv 65.80) 2 . 460 3000 (14 . 1 2 1 ) 60 ( 2 1 2 1 2 22     相对全压：Pahhh vst 35.205265.802133 绝对全压：PahPP vst 65.9900565.8098925 例 2-6 某矿通风系统如图所示，各断面绝对静压 Pi、风速 vi、标高 Zi和断 面处空气密度 ρi见下表中，请绘制压力坡度图。 .- 参数12345 Pi9981110465110277110083098120 vi3.363.185.366.446.62 Zi35.50－400.0－396.4－151.0035.50 ρi 11.2911.6211.7211.5511.47 解：经计算得 各点数值如下： 参数12345 hv（Pa）6.375.8916.8323.9725.13 he（Pa） 4912.44 42.01 2856.5 1330.65 hr（Pa） 72.93 1911 4790.3 4039.37 23 45 P2=104651 P3=102771 P4=100830 P5=98120 he1-2hv1=6.37 P1=99811 hr1-2 hr1-5 hv5he1-2he1-2 he4-5+he4-5 例 2-7 在进风井中，测得 1、2 两断面诸参数如下： 绝对静压：P1=101325Pa，P2=108011Pa 标高：Z1=35.50m，Z2=－564.50m 气温：t1=10℃，t2=20℃ 相对湿度：φ1=70%，φ2=80% 断面平均风速：W1=8.0m/s，W2=7.8m/s 试求：1～2 断面间通风阻力。 解：（一）用单位质量流体能量方程计算： 2 3 图 2-6 4 5 .- （1） 求 1、2 断面空气密度： 查附表 得：PaPPaP SS 2337,1227 21  ∴ t PP s    15.273 )3779. 0(484 . 3   得：ρ1=1.24348kg/m3，ρ2=1.27601kg/m3 （2） 求值  1 2 vdp 由热力学可知，多变过程可以概括所有的热力变化过程： 对于多变过程： n n P P 1 1 1 1 11   故：     1 2 2 2 1 1 1 2 )( 1 PP n ndp vdp 多变指数 n 可由实测值进行计算： 对于：，取对数可得： nn vPvP 2211  47 . 2 47447 . 2 )24348 . 1 /27601. 1 ( )101325/108011( )lg( )lg( 12 12     m m PP n  （3）运用单位质量流体能量方程求阻力： kgJ zzgWW PP n n L / 1 . 587 60081 . 9 )8 . 78( 2 1 ) 276 . 1 8011 . 1 234 . 1 101325 ( 147 . 2 47 . 2 )()( 2 1 )( 1 22 21 2 1 2 1 2 2 1 1 21          PaLh11.728 2 21 2121      （二）用单位体积流量的能量方程计算 Pa zgWWPPh 37.728 60081 . 9 2 276 . 1 234 . 1 8 . 7276 . 1 2 1 8243 . 1 2 1 18011101325 22 1 2 1 22 212 22 2 112121           由以上计算可见，当空气密度变化不大时，用简化的单位体积流量的能量 方程进行计算即可满足工程需要。 .- 第三章第三章 矿井通风阻力矿井通风阻力 一、示例 例 3-1 某梯形木支架巷道，巷道长度 L=200m，断面积 S=4m2，周界 U=8.3m，巷道摩擦阻力系数 μ=0.018NS2/m4，若通过巷道的风量 Q=900m3/min，试求其摩擦风阻和摩擦阻力。 解： 摩擦阻力 R=μ 3 S LU =0.018 3 4 3 . 8200 =1.466NS2/m3 巷道摩擦阻力： hf=RQ2 =0.466（）2=110.5Pa 60 966 例 3-2 某矿回风巷道长 L=1000m，梯形断面 S=6m2，棚子支护，边柱厚度 do=24cm，支架纵口径△=6，通过风量 Q=40m3/s，空气平均厚度 ρm=12.54N/m3。 求：（1）摩擦风阻 Rf ；（2）摩擦阻力 hf ；若 通过风量 Q=30m3/s，其他条件不变化，求 Rf 、hf （U=4.16s，对 于△=6，do=24cm，μ 为 192.110-4NS2/m8,S=6m2的修正系数 为 0.86） 解： α=192.1 10-4 0.86=165.210-4 NS2/m8 摩擦风阻：Rf == 3 LU S  3 -4 6 616 . 4 200010155.2 =0.779 NS2/m6 摩擦阻力：hf = Rf Q2 =0.779402 =1247Pa 其他条件不变时，Q=30m3/s Rf 也不变化，因为Rf 仅与巷道本身特征有关。 hf = Rf Q2 =0.779302=701.1Pa .- 例 3-3 某倾斜巷道断面形状为半圆拱，混凝土碹支护，1、2 断面面积分 别为 S1=7.15m2，S2=7.25m2，平均断面积 S=7.2m2，巷道端面平均 周长 U=10.33m，1、2 两点距离 l=200m，断面 1 的平均风速为 V1=5.84m/s，空气重率分别为 τ1=11.9854N/m3，τ2=12.856N/m3，用皮托管、压差计测得 1、2 两断面压差值 h=51Pa，试计算 1—2 段巷道的摩擦风阻 Rf 和摩擦阻 力系数 α。 解： 根据倾斜压差计测阻的数据整理公式： hr1-2=h+ρ1 V1 2/2-ρ2 V1 2/2 ＝５１+ (=51.63Pa 2 1 )) 25 . 7 15 . 7 84 . 5 ( 81 . 9 856.11 842 . 5 81 . 9 11.9854 2   则摩擦风阻：R1，2=hτ1-2/Q2 =51.63/（5.847.15）2 =0.0296 NS2/m8 摩擦阻力系数α 为： α= 4223 23 2- 1 /N10348 . 5 33.10200 2 . 70296 . 0 R mS LU S       例 3-4 某矿通风系统如图所示，已知：R1-2=0.186 NS2/m8 ，R2-4=R2-3=1.176 NS2/m8 ，Q2-3=40m3/s，Q2-4=50m3/s； 试求：（1）各区段等积孔 A1-2、A2-3、A3-4和通风阻力 h1-2、h2-3、h2-4 （2）两翼等积孔 A1-2-3、A1-2-4和通风阻力 h1-2-3和 h1-2-4 ； （3）矿井总阻力、总风阻和总等积孔 2 314 .- 解： 根据公式 A= R 1.192 A1-2= 2 21 2.764m1.2071.192 1.192   R A2-3= 2 32 1.1m922 . 0 1.192 1.192   R A2-4= 2 42 1.1m922 . 0 1.192 1.192   R 通风阻力： h1-2=R1-2Q1-22=0.186（40+50）2=1506.6Pa h2-3=R2-3Q2-32=1.176402=1881.6Pa h2-4=R2-4Q2-42=1.1766502=2940Pa （2） h1-2-4=R1-2Q1-22+R2-4Q2-42 =1506.6+2940 =4446.6Pa h1-2-3 = R1-2Q1-22+R2-3Q2-32 =1506.6+1881.6 =3388.2Pa h1-2-3= 321 3-2 Q1.192   h ==0.82m2 2 . 3388 401.192 h1-2-3= 421 4-2 Q1.192   h ==0.894m2 6 . 4446 501.192 (3)根据风流能量消耗平均法 hτ（Ｑ２-３+Ｑ２-４）＝h１-２-３+h１-２-４Ｑ２-４ 题 3-4 .- ∴hτ ＝ 5040 504446.5403388.2   ＝3976.2Pa R= 82 22 /491 . 0 90 2 . 3976 mSN Q h   A= 2 7 . 1 491 . 0 192 . 1 1.192 m R  例 3-5 某梯形巷道的规格尺寸长 1000m 下宽 3m，上宽 2m，巷道高 2m，α=0.0147 NS2/m6 ，通过风量 1200m3/min，该巷道的局部阻力为摩擦 阻力的 10%，求以下各项： （1） 巷道的摩擦阻力、摩擦风阻、总阻力、总风阻、和总等积孔各为 多少？ （2） 若巷道长度为 1600m，其他条件不变，摩擦阻力为多少？ （3） 若 α 降为 0.0006 NS2/m6 ,其他条件不变，摩擦阻力为多少？ （4）若风量增加到 1800m3/min，其他条件不变，摩擦阻力和总风阻各为多少？ （5）若巷道断面变为 6m2，其他条件不变，摩擦阻力为多少？ 解： (1) 梯形的面积 S=巷高 下宽上宽   2 =（3+2）1=5m2 周界 U=m123 . 9 23225 . 0 22  摩擦风阻： Rf= 82 33 /073 . 1 5 123 . 9 10000147 . 0 mSN S UL     摩擦阻力： hf=RfQ2=1.073（1200/60）2=432Pa 局部阻力： heτ=hf10%=43.2Pa 总阻力： .- hτ= hf + heτ =432+43.2=475.2Pa 总风阻： Rτ= hτ/Q2=475.2/400=1.188 NS2/m8 总等积孔： 2 09 . 1 188 . 1 192 . 1 192 . 1 m R   （2）当 L=1600m 时 hf =Pahf 2 . 6914326 . 1 1000 1600  （3）当 α″=0.0006 NS2/m4 时 hf ″′=Pahf 6 . 17432 0147 . 0 0006 . 0    （4）当 Q″=1800m3/min 时 hf ″′=Pah Q Q f 972432) 20 30 ( 2 2 2   由于Rf 与风量 Q 无关，因此风量的改变不会改变风阻值的大小。风阻仍为 1.073 NS2/m8 。 （5）当断面变为 6m2 时，巷道的周界也会发生变化，因此周界变为： ,19.10616 . 4 m ∴hf *=Pa39.277) 30 1200 ( 6 19.1010000147 . 0 2 3   第四章第四章 矿井通风动力矿井通风动力 一、例题 例 4-1 通风系统如图所示，当扇风机停止运转，立即放下风峒中的闸门， 并测得风峒中相对静压为△ h，试证明△ h 值即等于矿井自然风压。 .- Z P0 r1 △h r2 [证]： 风机停止运转，放下闸门后，矿内风流体停止流动，但空气的重率 仍保持原在的状态。在风峒中 A 点测出的相对静压△ h 为： △ h =PA-Po 根据流体静力学原理，可得出： PA =Po+τ1Z-τ2Z ∴ △ h= PA -Po= Po+τ1Z-τ2Z- Po =τ1Z-τ2Z 矿井自然风压：H n=τ1Z-τ2Z ∴ △ h= H n 例 4-2 通风系统如图 5-7，已知 R1=0.4 NS2/m8 ，R2=0.6 NS2/m8 ，R3=0.4 NS2/m8 ，并测得 Q o=5m3/s，Q2=10m3/s。 题 4-1 .- B r0 r0 r2 R2 D R3 R1 Z1 Z2 试求： （1）CDA 风路、BDA 风路及 CDB 风路的自然风压（不计出口动压损 失）各 多少？ (2)如在 BD 及 AD 两段巷道中间时设密闭，隔断风流，这时分别测定 各密闭两侧的静压差是多少？ （3）如单独在 AD 巷道中设密闭，测定其两侧静压差，其值是多少？ 解： （1）矿井为自然通风，CDA 风路的自然风压 Hn3，应等于该风路的通风阻 力（不计出口动压损失）即：Hn3=R2Q22+R3Q32 =0.6102+0.4152=150Pa 同理，BDA 风路的自然风压 Hn1为： Hn1 = R1Q12+R3Q32 =0.452+0.4152=100Pa CDB 风路的自然风压 Hn2为： Hn2= R2Q22-R1Q12 =0.6102-0.452=52Pa （2）在 BD 及 AD 两巷道中同时设密闭后，矿内即无风流流动。 在 AD 巷道中密闭（设于 A 处）两侧测出的静压差△h3，根据压力平衡原 理，从 CDA 回路计算： △h3 =τ0（Z1+Z2）-（τ1Z1+τ2Z2）=Hn3 题 4-2 .- 即测出的△h，等于 CDA 风路的自然风压 Hn3 =150Pa。 在 BD 巷道中密闭两侧测出的静压差△h1 ，有 BCD 回路计算为： △h1 =PD-PB PD=PB+τ0 Z2-τ2 Z2 △h1 =（PB+τ0 Z2-τ2 Z2）-PB=τ0 Z2-τ2 Z2=Hn2 即△h1 等于 BCD 风路的自然风压 Hn2 =50Pa （3）单独在 AD 巷道中设密闭时，由于在 CDB 风路中有自然风压存在而有风 流流动，其风量 Q2 ′可由下式计算 Q2 ′=/S 3 12 07 . 7 6040 50 m RR Hnz     因为在 CD 巷道中有风流（流动方向为 C→D） ，即有能量损失，所以，这时 在 AD 巷道中密闭两侧测出的静压差△h3 ′为： △h3 ′=r0 （z1 + z2 ）-（ r1 z1 + r2 z2 ）-R2 Q2 2 =Hn3 -R2 Q2 2 =150-0.67.072 =120Pa 例 4-3 某矿通风系统如图所示，各段的空气平均重率为 r0 =12.54N/m3 ，r1 =12.15 N/m3 ，r2=11.17 N/m3 ，风峒内压差数为 2940Pa。3 点平均速压为 98Pa，扩散器出口平均速压为 19.6Pa，试求： （1） 1 点到 3 点的阻力 h1-3 ； （2） 扇风机的全压 h扇全 ； （3） 当 P0 =101325Pa 时，3 点的绝对静压、相对静压、相对全压值。 .- o r0 rz r0 150m 100m 2940Pa3 解： h n =r0 z0 + r1 z1 – r2 z2 =12.54100+12.15150-11.17150 =136.5Pa （1）h1-3 =h s –h v + h n =2940-98+136.5 =2978.5Pa （2）h f s = h s 2 - h v2 =2940-98 =2842Pa h f t = h f s + h f v = 2842+19.6 =2861.6Pa （3） 当 P0 =101325Pa 时 对于 3 点：P s = P0 –h s =101325-2940=98386Pa h s =2940Pa h t = h s - h v =2940-98=2842Pa 例 4-4 某抽出式通风矿井如图所示，地表空气重率 r0 为 11.77N/m3 ，矿井内各 点的空气重率为：r1 为 11.77N/m3 ，r2 为 11.38N/m3 ，r3 为 11.18N/m3 ，z1 =100m，z2 =200m，风机房内压差计的静压读值为 981Pa，矿井风量为 50m/S， 题 4-3 .- 风峒断面为 5m2 ， 试求： （1） 自然通风压力为若干？ （2） 主扇静风压为若干？ （3） 全矿通风阻力为若干？ （4） 矿井等积孔为若干？ Z1 Z2 3 4 1 解：（1）h n = r0 （z2 – z1 ）+ 2 43 1 12 22 rr z rr z    =11.77100+（11.77+11.38）100/2-（11.38+11.18）200/2 =78.5Pa （2）h f s = h s4 - h v4 =981-=981- 2 4 4 )( 2S Q g r 100 82 . 9 2 18.11   =924Pa （3）h1-4 =h f s + h n =924+78.5 =1002.5Pa （4）A=1.192Q矿/ 矿 h =1.19250/ 5 . 1002 题 4-4 .- =1.88m2 例 4-5 抽出式通风矿井，主扇的进风口（风峒）断面积为 4m2 ，出风口（扩 散器出口）断面积为 5 m2 ，在进风口测的相对静压为 1764Pa，通过扇风机的 风量为 50m3 /s，空气重率为 12.05 N/m3 ，试求抽出式主扇的全压。静压。速 增值。如改为压入式，测的出风口（风峒）的相对静压为 1862Pa，通过主扇的 风量为 40 m3 /s，其余条件不变，问这时压入式主扇的全压。静压和速增值又是 多少？ 解：抽出式：h s =1764Pa ，Q=50 m3 /s ，r=12.05 N/m3 ， v1 =50/4=12.5m/s，v2 =50/5=10m/s hv 1 =Pa g rv 96.95 82 . 9 2 5 . 1205.12 2 2 2 1     hv 2=Pa g rv 42.61 82 . 9 2 1005.12 2 2 2 2     hf s = hs - hv 1 =1764-95.96=1668Pa hf v = hv 2 =61.42Pa hf t = hf s + hf v =1668+61.42=1729.42Pa 压入式：v1 =40/4=10m/s，v2 =40/5=8m/s hv 1 =Pa g rv 42.61 82 . 9 2 1005.12 2 2 2 1     hv 2=Pa g rv 3 . 39 82 . 9 2 805.12 2 2 2 2     hs 1 =1862Pa hf s = hs 1 =1862Pa hf v = hv 1 =61.42Pa hf t = hf s + hf v =1923.42Pa 例 4-6 矿井通风系统如图所示，已知巷道风阻 R1=0.4NS2/m8 ，R2=0.3NS2/m8 ，扇风机Ⅰ的特性曲线见下图中曲线Ⅰ，当要求巷道 1 的风 量 Q1 =30m3/s 时，求扇风机Ⅰ的工况及巷道 2 的风阻应为多少？ .- 123 解 ：1）在下图中作风阻曲线 R1、R3。 2）将扇风机Ⅰ与风阻 R3按照“风量相等，风压相减”原则串联合成 得风机曲线Ⅰ′。 3）作 Q1 =30m3/s 等风量线与 R1曲线交于 1 点，得 h1=36mmH2O。 4）由于 1，2 风路为并联，风机曲线Ⅰ′提供的风压应与 1，2 风路 的通风阻力相等。即：HⅠ ′=h1=h2=36mmH2O 作 HⅠ ′=36mmH2O 的等风压线交于曲线Ⅰ′上 2 点，得 QⅠ = QⅠ ′=48m3/s，由 2 点作等风量线与曲线Ⅰ交于 3 点，3 点为扇风机Ⅰ的工况点， 扇风机Ⅰ的风量 QⅠ =48 m3/s，风压 H1=81mmH2O。 题 4-6 m3/s 604020 mmH2O 0 40 20 100 60 80 h I 1 I Q 2 3 R1 R3 .- 5）巷道 2 的风阻计算为： Q2= QⅠ- Q1 =48-30=18m3/s h2=h1=30mmH2O=353.16Pa R2=h2/Q22=353.16/182=1.09 NS2/m8 第五章 通风网络中风流基本规律和风量自然分配 一、 例题 例 5-1 某通风网络如图所示，已知各巷道的风阻 RA=0.25N.S2/m8，R2=0.34N.S2/m8，R3=0.46N.S2/m8，巷道 1 的风量 Q1=65m3/s，求 BC、BD 风路自然分配的风量 Q2，Q3，及风路 ABC。ABD 的阻力为多少？ 解：计算自然分配的风量： m3/s95.34 46 . 0 /34 . 0 1 65 /1 32 1 2      RR Q Q Q3=Q1-Q2=65-34.95=30.05m3/s 计算各巷道的阻力： h1=RAQ12=0.25652=1056.3Pa h2=R2Q22=0.3434.952=415.3Pa h3=R3Q32=0.4630.052=415.4Pa 计算各风路的阻力： hABC=h1+h2=1056.3+415.3=1472Pa hABD=h1+h3=1056.3+415.4=1472Pa 例 5-2 通风系统如图所示，已知各巷道的风阻 RA=0.5N.S2/m8，R2=1.5N.S2/m8，R3=1.0N.S2/m8，R4=1.5N.S2/m8，R5= 题 5-1 AB C D R1 Q1 R2 Q2 R3 Q3 .- 0.5N.S2/m8，R6=1.0N.S2/m8，该系统的风压为 h=81Pa。正常通风时 风门 E 关闭，求此时各巷道的风量；若打开风门，而且系统的总风 压保持不变，求该种情况下系统的总风量及工作面和风门短路的风 量。 解：1)风门关闭时，BC 间的风阻 R0为： R0=R2+R3+R4=1.5+1.0+1.5=4.0N.S2/m8 系统的总风阻 R 为： R=R1+R0+R5=0.5+4.0+0.5=5.0N.S2/m8 系统的风量：m3/s02 . 4 0 . 5/81/RhQ 2)打开风门，巷道 6 中有风流，系统的总 风阻 R‘为：R‘=R1+R5+R0/ =1.44N.S2/m8 系统的总风量为：=7.5m3/s44 . 1 81 RhQ 工作面的风量为： m3/s5 . 2 0 . 1 0 . 4 15 . 71 6 0 3                    R R QQ 通过风门的短路风量： m3/s0 . 55 . 25 . 7 3 6 QQQ 例 5-3 通风网路如图所示，已知各巷道阻力 h1=13,h2=8,h4=6,h5=4,h6=5mmH2O,方向已在图上标注，求巷道 7、3、8 之间风流方向及阻力。 2 6 0 051 0 . 1 0 . 4 10 . 45 . 05 . 0 1                   R R RRRR 题 5-2 A D E C B 4 3 2 1 6 5 .- 解：设巷道 3 的风流方向为 B D，对 BDC 回路的风压平衡定律： h3+h5-h4=0 h3=h4-h5=6-4=2mmH2O 巷道 3 的风流方向为 B D。 设巷道 7 的风流方向为 E D，对 AEDB 回路 h1+h7-h3-h2=0 h7=h3+h2-h1=8+2-13=-3mmH2O 巷道 7 的风流方向与所设相反，为 D E。 设巷道 8 的风流方向为 E F，对 EFCD 回路 h8-h6-h5+h7=0 h8=h6+h5-h7=5+4-3=6mmH2O 巷道 8 的风流方向为 E F。 例 5-4 某通风网路如图所示，已知各巷道风阻： R1=0.8N.S2/m8，R2=1.7N.S2/m8，R3=2.1N.S2/m8，R4=0.5N.S2/m8，AB 间的总风压为 500Pa。 试：1)A、B 间总风阻；2)各巷道风量。 解：1) 885 . 1 7 . 1 1 8 . 0 1 111 2112    RRR N.S2/m8，281 . 0 885 . 1 1 2 12       R 题 5-4 B A 1 2 3 题 5-3 A 2 1 8 F E 7 6 C 4 B 5 D 3 .- 题 5-5 B C Q0 2 4 5 3 1 821 . 1 281 . 0 5 . 0 1 1 . 2 1 111 1243      RRRRAB N.S2/m8，301 . 0 821 . 1 1 2        AB R 2)=40.76m3/s301. 0500 ABABAB RhQ m3/s44.156398 . 1 176.401 124 3 3           R R QQ AB m3/s32.251 3 124 124           R R QQ AB m3/s 3 . 108 . 07 . 1132.251 1 2 1242           R R QQ Q1=Q124-Q2=25.32-10.3=15.02m3/s 例 5-5 通风网络如图所示，已知巷道风阻 R1=4.0N.S2/m8，R2=0.5N.S2/m8，R3=0.1N.S2/m8，R4=3.0