风流中点压力及阻力的测定实验报告.docx

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1、风流中点压力及阻力的测定实验报告1、 系 部：安全工程系实验名称：风流中点压力及阻力的测定2、 实验室：矿井通风实验室（模型室）科目：3、 实验时间：4、 班级：5、 学生姓名：6、 学生学号：7、 实验的目的：1、掌握单管倾斜压差计的使用方法，熟悉测定点风压的方法;2、提供实际的井巷摩擦风阻值，为通风设计、通风网络解算、通风系统改造提供可靠的基础资料；3、为拟定发生矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸事故时的风流控制方案提供必要的通风参数。4、通过实验更好地理解压人式通风和抽出式通风时风流任一 点的全压、静压和动压的相互关系，以及风流某一断面上的风速 分布5、掌握在通风管道中测定通风阻力和测算摩擦风阻的方

2、法。6、了解通风系统中通风阻力分布情况，以便降阻增风；10、实验器材及使用注意事项实验器材：1）矿井通风模型2） U型压差计3）单管倾斜微压计4)皮托管及胶管注意事项：1) 仪器检查，酒精的量是否达到要求，酒精的浓度在95%,单管倾斜微压计应校准在零刻度。2) 仪器使用前应调平。3) 仪器在搬动中应注意玻璃管破碎仪器的密封性应良好10、实验原理：风流点压力测定绝对压力和相对压力。以真空为参考基准的压力称绝对压力，以 当地大气压力为参考基准的压力称相对压力。按此定义，风流中某点 i的静压有绝对静压(pi)和相对静压(hi)两种；全压也有绝对全 压(pt i)和相对全压(ht i)之分。一、风流点

3、压力特点及其相互关系1 .静压作用在各个方向，故静压无方向性。2 .动压因风流速度而产生，而风流速度具有方向性，故动压也有 方向性，其方向与风流方向一致。动压无绝对和相对之分。静压与动 压之和称为全压。3 .全压是由静压和速压共同作用产生的，故全压与速压的方向相 同。二、风流质点的绝对全压与绝对静压关系在绝对压力概念中，无论是抽出式还是压入式通风，其绝对全压均可用下式表示：Pt i = pi + hv i式中pt i 一风流中i点的绝对全压，Pa；pi 一风流中i点的绝对静压，Pa；hv i 风流中i点的动压，Pa。三、风流质点的相对全压与相对静压关系相对压力与通风方式有关，风流点压力的相互关

4、系如下：压入式（正压）通风 ht i = hi + hv i （1）抽出式（负压）通风 ht i = hi - hv i （2） 式中ht i 风流中i点的相对全压，Pa；hi 一风流中i点的相对静压，Pa；hv i 风流中i点的动压，Pao通风阻力：3 （ 一 4）一（M” 一 2）+ （平-空）+Z z,）ghiji, j两点间通风阻力paPii点静压差paAPjj点静压差paAPo：在i点测压时，基准点静压差pa在j点测压时，基准点静压差pa11、实验内容（重点说明）1）、相对静压测量压入式通风时，U型压差计左侧液面受到的压力大于大气压力，相 对静压为正；抽出式通风时，U型压差计左侧液面

5、受到的压力小于大气压力，相 对静压为负。2）相对全压测量相对全压测量与相对静压测量相似。只是将皮托管的全压管接头 接到U型压差计一端，而U型压差计的另一端开口连通大气,.六、风流点压力之间的相互关系1）用比重计测酒精比重后（0.81）,注入压差计内，将压差计调 平、对零，检查皮托管，用嘴在皮托管的管脚上吹气，从管咀尖端出 气的那个管脚为传递全压的“ + ”管脚，另一则为传递静压的“-”管 脚。2）测定风流中任一点的风压。在风道的平直段选定一个断面，将 皮托管插入风道内，管嘴位于断面的中心并正对风流方向。开动扇风 机，作压人式通风，用胶皮管将皮托管的相应管脚与压差计连接，测 该点的相对全压，相对

6、静压和动压。此外，将皮托管沿风道断面垂直 上下移动，观察相对静压有无变化。将皮托管转动180 ,开动扇风 机，作抽出式通风，测相对全压、测相对静压和动压。用空盒气压计 或水银气压计测大气压力。用坐标图分析比较压人式和抽出式通风 时，测点的绝对全压、绝对静压、动压和相对全压、相对静压、动压 之间的关系。3）测定矿井通风阻力。根据能量方程可知，当管道水平放置时,两测点之间管道断面相等，没有局部阻力，且空气密度近似相等时， 则两点之间的摩擦阻力就是通风阻力，它等于两点之间的绝对静压 差。当管道不是水平放置时，则两点之间的摩擦阻力就等于两点之间 的绝对全压差。将U型压差计和皮托管用胶皮管分别按下图连接

7、，检 查无误后开机测定。当水柱计稳定时，读取压差计数值记入实验报告 书中。用皮尺量出测点1、2之间的距离，根据管道直径，计算出管 道面积和周长，记入实验报告书中。根据上述数据计算风阻、等积孔、 摩擦阻力系数，记入实验报告书中。12、数据记录压入式（正压）通风抽出式（负压）通风II=L*A=（毫米水柱）H=L*A*g （9. 8）=（Pa）如：系数0.5,压差计读数压入式（正压）通风抽出式（负压）通风II=L*A=（毫米水柱）H=L*A*g （9. 8）=（Pa）如：系数0.5,压差计读数ht i = hi + hv iht i = hi - hv iL：分度值 A： P*sina （仪器系数）100 毫米 H=L*A= 100*0. 5=50 毫米水柱测试数据记录整理表年 月 日13、数据处理巷道名称始测点末测点压差计读数 （Pa）压差计 系数长度 （相）实际阻 力差值 （Pa）测段风量 （m/s）百米风阻 （Nd/M）=50*9. 8=490 Pa14、误差分析1）仪器的摆放是否水平，若不平可能会造成读值误差2）数据为稳定读值3）皮托管摆放偏移，测量动压（风速）时，皮托管头部全压孔应正对风流方向，静压孔应与来流方向垂直。示值不稳定时，应读取平均值。15、实验心得及思考优化矿井井下通风的通风质量，为拟定发生矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸事故时的风流控制方案提供必要的通风参数,