第2章 矿内空气动力学基础PPT讲稿.ppt

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1、第2章矿内空气动力学基础1第1页，共49页，编辑于2022年，星期一第二章第二章 矿内空气动力学基础矿内空气动力学基础2第2页，共49页，编辑于2022年，星期一21 流体的概念流体的概念流流体体是是一一种种受受任任何何微微小小剪剪切切力力作作用用时时都都能能连连续续变变形形的的物质。流体可分为液体和气体。物质。流体可分为液体和气体。气气体体的的分分子子分分布布比比液液体体分分子子相相距距大大约约103倍倍。气气体体的的分分子子间间距距很很大大，分分子子间间的的吸吸引引力力很很小小，因因而而，气气体体分分子子可可以以自自由由运运动动，故故气气体体极极易易变变形形和和流流动动，而而且且总总是充满

2、它所能够达到的全部空间。是充满它所能够达到的全部空间。液液体体的的分分子子间间距距较较小小，分分子子间间的的吸吸引引力力较较大大，在在周周围围分分子子的的作作用用下下，液液体体分分子子能能够够在在其其他他分分子子间间移移动动，但但不不能能像像气气体体分分子子那那样样自自由由运运动动，所所以以，液液体体的的流流动动性性不不如如气气体体。此此外外，一一定定质质量量的的液液体体具具有有一一定定的的体积，但不像气体那样能够充满全部空间。体积，但不像气体那样能够充满全部空间。3第3页，共49页，编辑于2022年，星期一流流体体具具有有流流动动性性，两两层层流流体体以以一一定定速速度度作作相相对对运运动动

3、时时，在在两两层层的的交交界界面面上上就就要要产产生生内内摩摩擦擦力力，这这种种内内摩摩擦擦力力阻阻碍碍各各层层的的流流动动。流流体体中中的的内内摩摩擦擦力力又又叫叫粘粘滞滞力力，决决定定它它的的因因素素很很复复杂杂，因因此此就就造造成成了了研研究究液液体体运运动动时时的的很很大大困困难难，为为了了简简化化问问题题，假假定定在在流流体体运运动动中中并并无无内内摩摩擦擦力力的的存存在在。一一般般来来说说，流流体体是是可可以以压压缩缩的的，当当压压力力改改变变时时其其体体积积就就要要改改变变，因因而而密密度度也也随随之之必必变变。这这也也增增加加了了研研究究问问题题时时的的复复杂杂性性，为为此此，

4、又又假假定定流流体体是是不不可可压压缩缩的的。这这种种既既没没有有内内摩摩擦擦又又没没有有压压缩缩性性的的流流体体，叫做理想流体。叫做理想流体。理想流体理想流体4第4页，共49页，编辑于2022年，星期一2.2 矿井风流的能量方程矿井风流的能量方程1.连续性方程连续性方程 矿矿井井风风流流可可以以看看作作是是一一种种连连续续的的介介质质作作不不可可压压缩缩的的稳稳定定流流，矿矿井井巷巷道道的的特特征征是是细细长长的的，其其横横断断面面上上各各点点的的参参数数变变化化不不大大，可可以以看看作作是是一一维维流流动动，即即矿矿井井风风流流的的各各个个参参数数仅仅限限于于x轴轴变变化化。当当风风流流从

5、从A-A断断面面流流向向B-B断断面面时时，设设A-A断断面面的的风风速速为为V1，断断面面积积为为S1，B-B断断面面的的风风速速为为V2，断面积为断面积为S2。当两断面间并无分支巷道和不漏风时，则有：。当两断面间并无分支巷道和不漏风时，则有：Q=S1V1S2V2常数，常数，m3/min 或或G1G2，kg/min5第5页，共49页，编辑于2022年，星期一2.理想流体的能量方程理想流体的能量方程所所谓谓理理想想流流体体是是指指粘粘性性系系数数为为零零的的流流体体，即即这这种种流流体体在在流流动动过过程程中中没没有有内内摩摩擦擦力力的的影影响响。在在粗粗细细不不匀匀和和高高低低不不等等的的管

6、管道道中中，取取一一段段正正在在沿沿箭箭头头A作作稳稳定定流流动动的的理理想想流流体体，断断面面积积分分别别为为S1、S2，流流速速分分别别为为V1，V2，压压强强分分别别为为P1、P2，总总压压力力分分别别为为Fl，F2，距基准面的高度分别为，距基准面的高度分别为Z1、Z2。因此在因此在t时间里，外力对这段液体所作的总功为：时间里，外力对这段液体所作的总功为：WF1V1tF2V2t P1SV1t P2S2V2t按流体的连续性方程按流体的连续性方程S1V1S2V2Q，代入上式得：，代入上式得：W(P1P2)S1Vlt(P1P2)Qt(P1P2)v式中式中 v管道管道Sl、S1 间或间或S2、S

7、2间流体的体积。间流体的体积。6第6页，共49页，编辑于2022年，星期一按按功功能能定定理理，外外力力对对这这段段流流体体所所作作的的功功等等于于这这段段流流体体机机械械能能的的增增量量。但但这这段段液液体体在在经经过过时时间间t后后，机机械械能能的的增增量量就就相相当当于于管管道道S1、S1间间的的液液体体移移动动到到S2、S2间间所所增增加加的的机机械械能。能。设这一小段液体的质量为设这一小段液体的质量为m，其位能的增加量为：，其位能的增加量为：E位位mgZ2mgZ1mg(Z2Z1)动能的增加量为：动能的增加量为：7第7页，共49页，编辑于2022年，星期一于是按功能定理可以列出：于是按

8、功能定理可以列出：由于断面由于断面S1、S2是在同一管道中任意选取的，所是在同一管道中任意选取的，所以对于任何断面来说，均有：以对于任何断面来说，均有：8第8页，共49页，编辑于2022年，星期一3.实际风流的能量方程实际风流的能量方程实际风流与理想流体的区别在于实际风流具有粘性，在实际风流与理想流体的区别在于实际风流具有粘性，在流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内摩擦的作用，这种流动过程中要受到巷道帮壁限制导致的内摩擦的作用，这种作用与风流的方向相反。其结果是消耗一部分能量，使风流作用与风流的方向相反。其结果是消耗一部分能量，使风流从一个断面流向另一断面时，总的能量逐渐减少。从一个断面流向另

9、一断面时，总的能量逐渐减少。设风流由设风流由S1、S1 移动到移动到S2、S2的过程中由巷道帮壁产生的过程中由巷道帮壁产生的阻力所做的功为的阻力所做的功为H阻阻1-2，这也是一种外力所做的功，是阻，这也是一种外力所做的功，是阻碍风流向前运动的。这时外力对风流所做的功为：碍风流向前运动的。这时外力对风流所做的功为：9第9页，共49页，编辑于2022年，星期一 同样，根据功能定理：外力对这段流体所作的功同样，根据功能定理：外力对这段流体所作的功等于这段流体机械能的增量。可得：等于这段流体机械能的增量。可得：或：这这就就是是实实际际流流体体的的能能量量方方程程。它它表表明明：在在同同一一巷巷道道的的

10、风风流流流流动动过过程程中中，各各断断面面风风流流的的能能量量是是逐逐渐渐减减少少的的，其其减减少少的的量量等等于于这这两两断断面面间间巷巷道道帮帮壁壁对对风风流流所所作作的的阻阻力消耗功。力消耗功。10第10页，共49页，编辑于2022年，星期一将上式两端同除以将上式两端同除以v，则得到：，则得到：上上式式表表示示的的是是单单位位体体积积实实际际风风流流的的能能量量方方程程。在在这这种种能能量量方方程程表表达达式式中中，各各项项的的单单位位是是压压力力，第第一一项项是是静静压压，第第二二项项是是位位压压，第第三三项项是是速速压压，因因此此这这三三项项之之和和称称为为通通风风压压力力。h阻阻1

11、-2是是表表示示1米米3风风流流的的能能量量损损失失。它它们们的的单单位位常常用用Pa，或或mmH2O来来表表示示；故故h阻阻1-2也也称称为为通通风风阻阻力力。11第11页，共49页，编辑于2022年，星期一 上上式式的的实实质质是是表表示示矿矿井井通通风风系系统统的的任任一一风风流流中中两两断断面面间间1米米3空空气气各各种种能能量量的的转转变变关关系系，1断断面面与与2断断面面上上压压能能、位位能能和和动动能能可可以以互互相相转转化化，其其总总能能量量不不断地降低，降低值就为断地降低，降低值就为h阻阻l-2。将上式改为：。将上式改为：它它表表示示了了压压力力的的变变化化与与阻阻力力损损失

12、失的的关关系系，也也就就是是1与与2断断面面的的通通风风阻阻力力等等于于此此两两断断面面的的静静压压差差、位位压压差差与与速速压压差之和。差之和。上上式式还还表表明明，风风流流是是由由总总能能量量大大的的断断面面向向总总能能量量小小的的断断面面流流动动。仅仅根根据据某某一一项项或或两两项项能能量量的的大大小小则则不不足以判别风流的流动方向。足以判别风流的流动方向。12第12页，共49页，编辑于2022年，星期一例：某巷道的例：某巷道的1、2断面上的各参数如下：断面上的各参数如下：S1：P1100000Pa，Z10m，112N/m3，V14m/s;S2：P299898Pa，Z2100m，212N

13、/m3。V24m/s。试试判判断断该该巷巷道道中风流方向。中风流方向。解：设巷道的风流方向由解：设巷道的风流方向由12。两点的静压差为：。两点的静压差为：P1P2100000-99898=102 Pa0,但是但是(1000000V12/(2g)）(99898+10012V22/(2g)1098Pa这表明总能量是这表明总能量是2断面大于断面大于1断面，风流由断面，风流由21.13第13页，共49页，编辑于2022年，星期一2.3 矿井矿井风流能量风流能量(机械能机械能)与压力与压力风流任一断面上的能量（机械能）由三部分组成，风流任一断面上的能量（机械能）由三部分组成，压能，位能及动能。但在通风测

14、量中，他们并不压能，位能及动能。但在通风测量中，他们并不以能量的形式出现，而是以压力的形式出现，这以能量的形式出现，而是以压力的形式出现，这三部分能量分别表示为静压，位压和动压。三部分能量分别表示为静压，位压和动压。14第14页，共49页，编辑于2022年，星期一一、压能一、压能 力力（N）、压压能能（J/m3）、压压力力（N/m2，Pa）压压头头（Pressure head)：如如果果将将密密度度为为 的的某某液液体体注注入入到到一一个个断断面面为为A的的垂垂直直的的管管中中，当液体的高度为当液体的高度为 h时，液体的体积为：时，液体的体积为：V=hA m315第15页，共49页，编辑于20

15、22年，星期一根据密度的定义，这时液体的质量为：根据密度的定义，这时液体的质量为：m=V =hA kg液体的重力为：液体的重力为：F=hA g N根据压力的定义，根据压力的定义，P=F/A,有有 P=F/A=gh N/m2 or Pa 因因此此，如如果果液液体体的的密密度度已已知知，h就就可可代代表表压力压力16第16页，共49页，编辑于2022年，星期一相对压力、绝对压力、大气压力17第17页，共49页，编辑于2022年，星期一U型型管管水水柱柱计计一一种种简简单单并并灵灵敏敏的的测测压压计计。分分垂垂直直与与倾倾斜斜两两种种，但但不不管管哪哪一一种种都都是是由由一一根根内内径径相相同同的的

16、玻玻璃璃管管弯弯成成U形形管管，并并在在其其中中装装入入蒸蒸馏馏水水(或或酒酒精精)，在在U形形管管中中间间置置一一刻刻度度尺尺所组成。当将它与测点和大气相连时，压力大的一侧液面将下降。所组成。当将它与测点和大气相连时，压力大的一侧液面将下降。18第18页，共49页，编辑于2022年，星期一在在实实际际测测定定时时，还还需需借借助助于于能能够够接接受受压压力力的的接接受受管管与与能能够够传传递递压压力力的的传传压压管管。传传压压管管多多采采用用橡橡皮皮管管或特制塑料管。接受管则多用金属制成。或特制塑料管。接受管则多用金属制成。接接受受管管最最常常用用的的有有两两种种，一一为为皮皮托托管管，一一

17、为为静静压压管管。前前者者可可以以接接受受风风流流的的点点静静压压或或点点静静压压与与点点速速压之和，后者则只用以接受风流的点静压。压之和，后者则只用以接受风流的点静压。静压管没有中心管，静压管没有中心管，仅在其前部管壁上开有仅在其前部管壁上开有4个个孔径不大于孔径不大于0.5毫米的小孔，毫米的小孔，故当管咀平行风流时，只能故当管咀平行风流时，只能接受其点静压。接受其点静压。19第19页，共49页，编辑于2022年，星期一皮皮托托管管如如图图所所示示，系系由由内内外外两两小小管管组组成成。内内管管前前端端有有中中心心孔孔与与标标有有“十十”号号的的管管脚脚相相通通，外外管管前前端端不不通通，在

18、在其其管管壁壁上上开开有有46个个小小孔孔与与标标有有“”号号的的管管脚脚相相通通。内内外外管管之之间间互互不不通通连连。操操作作时时使使管管咀咀与与风风流流平平行行，中中心心孔孔正正对对风风流流，此此时时，中中心心孔孔将将接接受受风风流流的的点点静静压压与与点点速速压压，而而管管壁壁上上的的小小孔孔则则只只接接受风流的点静压。受风流的点静压。20第20页，共49页，编辑于2022年，星期一二二.位能（位能（Potential energy）任任何何标标高高都都可可用用作作位位能能的的基基点点。在在矿矿井井中中，不同的地点标高不同，则位能不一样。不同的地点标高不同，则位能不一样。质质量量为为

19、m 的的物物体体位位于于基基点点上上，其其势势能能为为0。当当我们施加其一个能克服重力向上的力，我们施加其一个能克服重力向上的力，F,F=mg N 当向上移动到高于基点当向上移动到高于基点 Z m,做的功为做的功为 W=force distance=mgZ J 这就给出了物体在这就给出了物体在Z高度上的势能。高度上的势能。21第21页，共49页，编辑于2022年，星期一位压位压 位位能能表表现现形形式式为为位位压压，也也是是一一种种潜潜在在的的压压力力，因因而而也也就就不不象象静静压压与与速速压压那那样样，可可以以直直接接用用气气压压计计及及压压差差计计测测得得其其数数值值。在在假假设设空空气

20、气重重率率不不变变的的条条件件下下，欲欲确确定定风风流流某某点点的的位位压压值值，只只能能根根据据前前章章所所给给的的重重率率测测算算式式，测测算算出出空空气气重重率率，再再测测出出该该点点至至基基准准面面的的垂垂高高Zi，然然后后相相乘乘，即即可可求求得得该该点点的的位位压压值值heiZi。由由于于所所定定基基准准面面不不同同，位位压压的的绝绝对对值值亦亦不不同同，但但在在矿矿井井通通风风中中通通常常是是比比较较两两断断面面上上的的位位压压差差，这这时时1、2断断面面的的位位压压差差等等于于这这段段空气柱在单位面积上的重量空气柱在单位面积上的重量(hei(Z1Z2)Z1-2Pa）。）。22第

21、22页，共49页，编辑于2022年，星期一值值得得指指出出的的是是：由由于于在在推推导导能能量量方方程程的的过过程程中中矿矿井井空空气气均均按按不不可可压压缩缩流流体体来来考考虑虑的的，即即重重率率不不变变。这这样样推推导导出出来来的的公公式式便便于于应应用用，比比较较简简单单。而而实实际际上上的的矿矿井井空空气气受受矿矿井井垂垂深深的的影影响响，空空气气重重率率还还是是有有些些变变化化，为为了了弥弥补补这这种种由由空空气气重重率率带带来来的误差，常把能量方程写成如下形式：的误差，常把能量方程写成如下形式：23第23页，共49页，编辑于2022年，星期一式中其它各项不变。对于式中其它各项不变。

22、对于和和”有如下规定：有如下规定：当当1、2两点处于矿井同一侧时：两点处于矿井同一侧时：当当1、2两两点点处处于于矿矿井井进进、出出风风井井时时，和和”应应分分别别为为1点点和和2点点到到井井底底水水平平之之间间空空气气柱柱的的平平均均重重率率。Z1和和Z2分分别别为为测测点点距距井井底的高度。将矿井空气柱的重量差反映出来。底的高度。将矿井空气柱的重量差反映出来。24第24页，共49页，编辑于2022年，星期一三三.动能（动能（Kinetic energy）如将一个质量为如将一个质量为m静止的物体静止的物体,施加一个恒施加一个恒定的力定的力F,在在t时间内加速到时间内加速到u,由于是匀加速，由

23、于是匀加速，其平均速度为：其平均速度为：(0+u)/2=u/2 m/s 移动的距离为：移动的距离为：L=mean velocity time=(u/2)t m 加速度为：加速度为：a=u/time=u/t m/s225第25页，共49页，编辑于2022年，星期一施加的力为：F=massacceleration=mu/tN从静止到速度为u,其做的功为：WD=forcedistanceNm=(mu/t)(u/2)t=mu2/2J这就是质量为m的流体所具有的动能.26第26页，共49页，编辑于2022年，星期一动压动压 任任一一断断面面上上单单位位体体积积风风流流由由于于运运动动而而具具有有的的动动

24、能能叫叫做做动动压压，又又名名速速压压。它它是是风风流流流流动动产产生生的的能能量量，其其作作用用方方向向与与风风流流流流动动的的方方向向一一致致。在在实实际际风风道道的的任任一一断断面面上上，各各点点的的风风速速并并不不相相同同。在在帮帮壁壁处处，受受风风流流粘粘性性的的影影响响，风风速速较较低低，存存在在着着附附面面层层；断断面面的的中中心心点点风风速速最最大大。故故其其中中心心点点速速压压最最大大，四四周周最最小小，其其平平均均速速压压hvi可可用用下式表示，即下式表示，即：ii断面上风流的动能修正系数，一般可取引断面上风流的动能修正系数，一般可取引i 1，必要时，必要时可实测。可实测。

25、Vi为平均风速为平均风速m/s。27第27页，共49页，编辑于2022年，星期一 通通风风管管道道中中的的速速压压可可以以采采用用皮皮托托管管测测定定。测测量量时时，选选择择风风流流比比较较规规整整的的任任一一断断面面i，使使皮皮托托管管的的管管咀咀放放置置在在管管道道的的中中心心，正正对对风风流流，与与风风流流方方向向平平行行；用用两两段段胶胶皮皮管管把把皮皮托托管管的的“+”、“”号号端端分分别别与与压压差差计计形形管管两两端端相相连连。则则管管咀咀的的中中心心孔孔接接受受该该断断面面上上风风流流的的静静压压和和最最大大速速压压，外外管管壁壁上上的的小小眼眼只只接接受受静静压压，因因而而压

26、压差差计计两两液液面面的的高高差差就就是是i断断面面上上风风流流的的最最大大速速压压hvimax值值，再再用用下式计算下式计算i断面上的最大风速断面上的最大风速Vimax。28第28页，共49页，编辑于2022年，星期一若若预预先先测测出出该该断断面面上上平平均均Vi与与Vimax的的比比值值b，则则用下式计算平均风速用下式计算平均风速Vi：VibVimax，m/s这时，这时，i断面上风流的平均速压为：断面上风流的平均速压为：如果知道了通风管道的断面积，则由下式可以如果知道了通风管道的断面积，则由下式可以计算出通过的风量：计算出通过的风量：29第29页，共49页，编辑于2022年，星期一b值值

27、的的测测定定要要在在规规整整的的断断面面上上进进行行，先先把把皮皮托托管管的的管管嘴嘴置置于于管管道道的的中中心心点点，测测出出最最大大速速压压hvimax，计计算算出出最最大大风风速速Vimax；再再沿沿着着管管道道半半径径，逐逐渐渐向向边边上上移移动动，再再分分别别测测出出，n点点的的风风速速V1，V2，V3，Vn，然然后后用用下下式式算出算出b值：值：每个测点距中心点的距离可用下式确定：每个测点距中心点的距离可用下式确定：30第30页，共49页，编辑于2022年，星期一 测测量量巷巷道道中中任任一一断断面面上上风风流流平平均均速速压压，常常常常是是人人在在该该断断面面上上用用风风表表测测

28、出出平平均均风风速速，并并用用仪仪表表测测算算空空气气密密度度或或重重率率，然然后后计计算算出该断面的速压。出该断面的速压。常常用用的的风风表表有有叶叶式式风风表表，用用来来测测量量中中速速(0.5l0m/s)和和低低速速(0.30.5m/s)。杯杯式式风风表表常常用用来来测测量量高高速速(10m/s)。打打开开开开关关时时，长长短短指指针针随随叶叶片片或或杯杯转转动动，关关闭闭开开关关时时，指指针针不不动动，只只叶片或杯转动。长针读小数，短针读大数叶片或杯转动。长针读小数，短针读大数,上有回零装置。上有回零装置。31第31页，共49页，编辑于2022年，星期一常常用用的的测测法法是是人人背背

29、向向巷巷道道壁壁，伸伸直直持持风风表表的的手手臂臂，与与风风流流方方向向垂垂直直，并并使使风风表表的的背背面面正正对对风风流流方方向向，在在测测量量断断面面上上，按按一一定定的的路路线线，均均匀匀移移动动风风表表一一分分钟钟，即即关关闭闭开开关关，读读取取表表读读数数Va(m/s)，据据Va值值查查所所用用风风表表的的校校正正线线，得得出出真风速真风速Vt(m/s)。32第32页，共49页，编辑于2022年，星期一 由于测量者站在巷道断面内，使断面积减少，所由于测量者站在巷道断面内，使断面积减少，所得得Vt偏大，故须用下式算出该断面的偏大，故须用下式算出该断面的实际平均风速实际平均风速：V=K

30、Vt，m/s 式中式中 K校正系数，据测风的断面校正系数，据测风的断面S(m2)用下式计用下式计算：算：K(S一一0.4)/S，式中式中 0.4人体所占去的面积，人体所占去的面积，m2。按以上方法在同一断面处至少测按以上方法在同一断面处至少测2次，每次测得次，每次测得的的表读数表读数Va误差不得大于误差不得大于5%。用上法测得的巷道内平均风速后，巷道的风量为：用上法测得的巷道内平均风速后，巷道的风量为：33第33页，共49页，编辑于2022年，星期一个个别别风风速速大大于于10m/s的的地地方方，要要用用高高速速杯杯式式风风表表测测量量；风风速速0.3m/s的的地地方方，要要用用烟烟雾雾法法测

31、测量量。即即选选定定段段长长约约10m的的巷巷道道，一一人人在在起起点点放放出出烟烟雾雾(使使空空气气通通过过粒粒状状氯氯化化锡锡或或四四氯氯化化钛钛便便能能产产生生浓浓烟烟)，同同时时发发出出声声响响讯讯号号，另另一一人人持持秒秒表表在在末末点点，听听到到讯讯号号即即开开动动秒秒表表，看看见见烟烟雾雾到到达达末末点点即即停停止止秒秒表表，得得出出烟雾移动的时间，然后下用式计算风速；烟雾移动的时间，然后下用式计算风速；VKL/t，m/s式中式中 K校正系数，校正系数，般为般为0.80.9；L巷道长度，巷道长度，m。34第34页，共49页，编辑于2022年，星期一我我国国还还生生产产电电子子叶叶

32、式式中中速速风风表表。量量程程为为18900m/min，能能自自动动记记录录测测量量时时间间，用用数数字字显显示示测测量量结结果果。此此外外，还还有有热热效效式式风风速速仪仪。其其中中又又分分热热线线式式，热热球球式式和和热热敏敏电电阻阻式式，都都是是利利用用风风速速与与气气温温的的关关系系，通通过过温温度度感感应应，变变为为电电量量，再再显显示示出出风风速速。近近来来我我国国已已制制成成FC1型型超超声声波波叶叶式式风风速速传传感感器器，由由产产生生涡涡流流的的阻阻挡挡体体、超超声声波波发发生生器器和和放放大大、显显示示电电路路等等组组成成。阻阻挡挡体体正正对对风风流流方方向向，使使风风流流

33、产产生生涡涡流流，涡涡流流的的旋旋涡涡频频率率和和风风速速成成正正比比。利利用用超超声声波波束束测测量量旋旋涡涡频频率率的的数数值值，并并转转换换成成相相应应的的风风速速值值。具具有有防防爆爆性性能能，可可配配合合遥遥测测系系统统定定点点长长期期连连续续检检测测风风速速，且且不不受受井井下下气气候候条条件件的的影影响响。量量程程为为0.415m/s，测量的数值用数字显示。测量的数值用数字显示。35第35页，共49页，编辑于2022年，星期一四、全压能四、全压能 全全压压能能通通常常叫叫做做全全压压。管管道道内内单单位位体体积积的的风风流流，在在流流动动方方向向任任一一测测点点i上上，所所产产生

34、生的的绝绝对对静压和速压之和，叫做该测点的静压和速压之和，叫做该测点的绝对全压绝对全压。PtiPsihvi，Pa Pti是是从从零零点点压压力力算算起起的的测测点点全全压压的的绝绝对对值值，其其作用方向和风流方向一致。作用方向和风流方向一致。36第36页，共49页，编辑于2022年，星期一管管道道内内风风流流中中任任一一测测点点i的的相相对对全全压压hti就就是是Pti和和Pat之之差差，是是从从管管道道外外与与测测点点同同标标高高的的大大气气压压力力Pat算算起起的的测测点点全全压压的的相相对对值值。对于抽出式通风的管道，因对于抽出式通风的管道，因PtiPat，故得：，故得：htiPtiPa

35、t把把PtiPsihvi，hsi PsiPat代入上式，可得：代入上式，可得：htihsihvi，Pa 压入式通风条件下测点压入式通风条件下测点i的相对全压等于相对静压与的相对全压等于相对静压与速压之和。速压之和。38第38页，共49页，编辑于2022年，星期一例例有有一一倾倾斜斜巷巷道道如如图图所所示示，用用空空盒盒气气压压计计测测得得1、2两两断断面面的的绝绝对对静静压压在在同同一一时时间间内内分分别别为为730与与740毫毫米米水水柱柱，其其标标高高分分别别为为50与与150米米，设设断断面面积积相相等等，试试求求这这段段巷巷道道的的风风压压损损失，并判断风流方向失，并判断风流方向(11

36、.76N/m3)?解：设风流由解：设风流由1流向流向2点，点，”=11.76N/m3风向由向。风向由向。39第39页，共49页，编辑于2022年，星期一例例2测测点点空空气气重重率率11.76N/m3，风风速速V5m/s，如如用用皮皮托托管管与与水水柱柱计计测测定定，问问该该点点速速压压hv为为多多少少(g9.81m/s2)?解：40第40页，共49页，编辑于2022年，星期一例例3抽抽出出式式风风筒筒内内测测点点的的绝绝对对静静压压Psi752毫毫米米水水银银柱柱，压压入入式式风风筒筒内内测测点点的的绝绝对对静静压压Psi764毫毫米米水水银银柱柱，在在两两风风筒筒内内测测点点的的平平均均风

37、风速速20m/s，测测点点的的空空气气重重率率均均为为11.76N/m3，g9.81m/s2，风风筒筒外外面面的的大大气气压压Pat758mmHg，试试求求各各水水柱柱计计所所反反映映两两风风筒筒内内测点的相对全压测点的相对全压hti、相对静压、相对静压hsi及速压及速压hvi等值。等值。41第41页，共49页，编辑于2022年，星期一解：在抽出式通风时解：在抽出式通风时PtiPsi+hvi75213.69.8+239.7100466.3PahtiPatPti75813.69.8100466.3559.9Pa验算：验算：htihsihvi(758-752)13.69.8239.7559.9Pa

38、压入式通风时：压入式通风时：PtiPsi十十hvi76413.69.8+239.7102065.6PahtiPtiPat 102065.675813.69.81039.4PahsiPsiPat(764758)13.69.8799.7Pa验算：验算：htihsihvi799.7239.71039.4Pa42第42页，共49页，编辑于2022年，星期一例例4如如图图所所示示，进进风风下下山山的的1点点与与2点点的的垂垂距距为为100米米，该该两两点点处处的的断断面面积积分分别别为为S16米米2，S25米米2，空空 气气 重重 率率 分分 别别 为为111.56N/m3，212.35N/m3。通通过

39、过的的风风量量为为1800m3/min。用用空空盒盒气气压压计计在在2点点测测得得气气压压为为741.6mmHg，在在同同一一时时间间内内地地面面大大气气压压为为756.4mmHg，又又在在1点点测测得得气气压压为为734.1mmHg时时，地地面面大大气气压压为为756.9mmHg。试试求求该该下下山山克克服服巷巷道道阻阻力力而而损损失失的的风风压压为为多多少少?43第43页，共49页，编辑于2022年，星期一解：P1P213.69.8(734.1756.9)-(741.6756.4)1066.24Pa1点的速压2点的速压平均空气重率位压差(Z1Z2)10011.951195Pa故h阻1-21

40、066.2414.722.681195120.78Pa44第44页，共49页，编辑于2022年，星期一压入式通风的压力分布图45第45页，共49页，编辑于2022年，星期一抽出式通风时的压力分布图46第46页，共49页，编辑于2022年，星期一通风机安装在井下时，其压力分布如图47第47页，共49页，编辑于2022年，星期一作业1.通风机做抽压式工作，在抽出段测得某点的通风机做抽压式工作，在抽出段测得某点的相对静压为相对静压为600Pa,动压为动压为150Pa;在压入段测得在压入段测得相对静压为相对静压为600Pa,动压为动压为150Pa;风道外与测点风道外与测点同标高点的大气压力为同标高点的

41、大气压力为101324Pa,求抽出段和压求抽出段和压入段测点相对全压、绝对静压和绝对全压。入段测点相对全压、绝对静压和绝对全压。.已知一进风斜井进风口处的大气压已知一进风斜井进风口处的大气压101324Pa，12段空气的平均密度为段空气的平均密度为=1.25kg/m3,Z12=400m,测测得得hR12=45Pa,hv1=hv2=5Pa,求求2点的点的绝对绝对静静压压P2.48第48页，共49页，编辑于2022年，星期一3.在一段断面不同的水平巷道中，用压在一段断面不同的水平巷道中，用压差计测得两断面的静压差为差计测得两断面的静压差为70Pa,断面断面1的的断面积为断面积为8m2,其平均风速为其平均风速为3.5m/s,断面断面2的断面积为的断面积为5m2,空气的平均密度为空气的平均密度为=1.25kg/m3,求求该该段断面的通段断面的通风风阻力阻力.49第49页，共49页，编辑于2022年，星期一