矿井通风与安全中国矿业大学矿内空气动力学基础课件

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1、1秦波涛秦波涛安全工程学院安全工程学院 Mine Ventilation and Safety中国矿业大学教学多媒体课件中国矿业大学教学多媒体课件2第二章第二章 矿内空气动力学基础矿内空气动力学基础 321 流体的概念流体的概念流体流体是一种受任何微小剪切力作用时都能连续变是一种受任何微小剪切力作用时都能连续变形的物质。流体可分为液体和气体。形的物质。流体可分为液体和气体。气体气体的分子分布比液体分子相距大约的分子分布比液体分子相距大约103倍。气体倍。气体的分子间距很大，分子间的吸引力很小，因而，的分子间距很大，分子间的吸引力很小，因而，气体分子可以自由运动，故气体极易变形和流动，气体分子可

2、以自由运动，故气体极易变形和流动，而且总是充满它所能够达到的全部空间。而且总是充满它所能够达到的全部空间。液体液体的分子间距较小，分子间的吸引力较大，在的分子间距较小，分子间的吸引力较大，在周围分子的作用下，液体分子能够在其他分子间周围分子的作用下，液体分子能够在其他分子间移动，但不能像气体分子那样自由运动，所以，移动，但不能像气体分子那样自由运动，所以，液体的流动性不如气体。此外，一定质量的液体液体的流动性不如气体。此外，一定质量的液体具有一定的体积，但不像气体那样能够充满全部具有一定的体积，但不像气体那样能够充满全部空间。空间。4流体具有流动性，两层流体以一定速度作相对运流体具有流动性，两

3、层流体以一定速度作相对运动时，在两层的交界面上就要产生内摩擦力，这动时，在两层的交界面上就要产生内摩擦力，这种内摩擦力阻碍各层的流动。流体中的内摩擦力种内摩擦力阻碍各层的流动。流体中的内摩擦力又叫粘滞力，决定它的因素很复杂，因此就造成又叫粘滞力，决定它的因素很复杂，因此就造成了研究液体运动时的很大困难，为了简化问题，了研究液体运动时的很大困难，为了简化问题，假定在流体运动中并无内摩擦力的存在。一般来假定在流体运动中并无内摩擦力的存在。一般来说，流体是可以压缩的，当压力改变时其体积就说，流体是可以压缩的，当压力改变时其体积就要改变，因而密度也随之必变。这也增加了研究要改变，因而密度也随之必变。这

4、也增加了研究问题时的复杂性，为此，又假定流体是不可压缩问题时的复杂性，为此，又假定流体是不可压缩的。的。这种既没有内摩擦又没有压缩性的流体，叫这种既没有内摩擦又没有压缩性的流体，叫做理想流体。做理想流体。理想流体理想流体5 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 矿井风流可以看作是一种连续的介质作不可压矿井风流可以看作是一种连续的介质作不可压缩的稳定流，矿井巷道的特征是细长的，其横断面上缩的稳定流，矿井巷道的特征是细长的，其横断面上各点的参数变化不大，可以看作是一维流动，即矿井各点的参数变化不大，可以看作是一维流动，即矿井风流的各个参数仅限于风流的各个参数仅限于x

5、轴变化。当风流从轴变化。当风流从A-A断面断面流向流向B-B断面时，设断面时，设A-A断面的风速为断面的风速为V1，断面积为，断面积为S1，B-B断面的风速为断面的风速为V2，断面积为，断面积为S2。当两断面间。当两断面间并无分支巷道和不漏风时，则有：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/min62.理想流体的能量方程理想流体的能量方程所谓理想流体是指粘性系数为零的流体，即这种流所谓理想流体是指粘性系数为零的流体，即这种流体在流动过程中没有内摩擦力的影响。在粗细不匀和高体在流动过程中没有内摩擦力的影响。在粗细不匀和高低不等的管道中，取一

6、段正在沿箭头低不等的管道中，取一段正在沿箭头A作稳定流动的理作稳定流动的理想流体，断面积分别为想流体，断面积分别为S1、S2，流速分别为，流速分别为V1，V2，压强分别为压强分别为P1、P2，总压力分别为，总压力分别为Fl，F2，距基准面的，距基准面的高度分别为高度分别为Z1、Z2。 因此在因此在t时间里，外力对这段液体所作的总时间里，外力对这段液体所作的总功为：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

7、 间或间或S2、S2间流体的体积。间流体的体积。7 按功能定理，外力对这段流体所作的功等于这段流按功能定理，外力对这段流体所作的功等于这段流体机械能的增量。但这段液体在经过时间体机械能的增量。但这段液体在经过时间t后，机械能后，机械能的增量就相当于管道的增量就相当于管道S1、S1间的液体移动到间的液体移动到S2、S2间所间所增加的机械能。增加的机械能。 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：)(21212121222122VVmmVmV动8于是按功能定理可以列出：于是按功能

8、定理可以列出：222221112121mVmgZvPmVmgZvP)(21)()(21221221VVmZZmgvPP由于断面由于断面S1、S2是在同一管道中任意选取的，是在同一管道中任意选取的，所以对于任何断面来说，均有：所以对于任何断面来说，均有：常量221mVmgZPv9 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，这种作用与风流的方向相反。其结果是消耗的作用，这种作用与风流的方向相反。其结果是消耗一部分能量，

9、使风流从一个断面流向另一断面时，总一部分能量，使风流从一个断面流向另一断面时，总的能量逐渐减少。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的过程中由巷道帮的过程中由巷道帮壁产生的阻力所做的功为壁产生的阻力所做的功为H阻阻1-2，这也是一种外力所，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，是阻碍风流向前运动的。这时外力对风流所做的功为：做的功为：2112)(阻HvPP10 同样，根据功能定理：外力对这段流体所同样，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：作的功等于这段流体机械能的增量。可得：)(21)()(21221

10、22121VVmZZmgHvPP阻或：2122222111)21()21(阻HmVmgZvPmVmgZvP这就是实际流体的能量方程。它表明：在同一巷这就是实际流体的能量方程。它表明：在同一巷道的风流流动过程中，各断面风流的能量是逐渐道的风流流动过程中，各断面风流的能量是逐渐减少的，其减少的量等于这两断面间巷道帮壁对减少的，其减少的量等于这两断面间巷道帮壁对风流所作的阻力消耗功。风流所作的阻力消耗功。11 将上式两端同除以将上式两端同除以v，则得到：，则得到：212122222111)2()2(阻阻hvHVvmgZvmPVvmgZvmP2122222111)2()2(阻hVgZPVgZP 上式表

11、示的是单位体积实际风流的能量方程。上式表示的是单位体积实际风流的能量方程。在这种能量方程表达式中，各项的单位是压力，在这种能量方程表达式中，各项的单位是压力，第一项是静压，第二项是位压，第三项是速压，第一项是静压，第二项是位压，第三项是速压，因此这三项之和称为因此这三项之和称为通风压力通风压力。 h阻阻1-2是表示是表示1米米3风流的能量损失。它们的单位常用风流的能量损失。它们的单位常用Pa，或，或mmH2O来表示；故来表示；故h阻阻1-2也称为也称为通风阻力通风阻力。12 上式的实质是表示矿井通风系统的任一风流上式的实质是表示矿井通风系统的任一风流中两断面间中两断面间1米米3空气各种能量的转

12、变关系，空气各种能量的转变关系，1断面断面与与2断面上压能、位能和动能可以互相转化，其断面上压能、位能和动能可以互相转化，其总能量不断地降低，降低值就为总能量不断地降低，降低值就为h阻阻l-2。将上式改。将上式改为：为：)(2)()(2221212121VVgZZPPh阻 它表示了压力的变化与阻力损失的关系，也就它表示了压力的变化与阻力损失的关系，也就是是1与与2断面的通风阻力等于此两断面的静压差、断面的通风阻力等于此两断面的静压差、位压差与速压差之和。位压差与速压差之和。 上式还表明，风流是由总能量大的断面向总上式还表明，风流是由总能量大的断面向总能量小的断面流动。仅根据某一项或两项能量的能

13、量小的断面流动。仅根据某一项或两项能量的大小则不足以判别风流的流动方向。大小则不足以判别风流的流动方向。13 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/m3。V24m/s。试判。试判断该巷道中风流方向。断该巷道中风流方向。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

14、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.)2()2(22222111VgZPVgZP142.3 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。但在通风测量中，他成，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，而是以压力的形式们并不以能量的形式出现，而是以压力的形式出现，这三部分能量分别表示为静压，位压和出现，这三部分能量分别表示为静压，位压和动压。动压。15一、压能一、压能 力（力（N）、压能（）、压能（J/m3）、压力（）、

15、压力（N/m2，Pa ） 压头（压头（Pressure head) ：如果将密度为：如果将密度为 的的某液体注入到一个断面为某液体注入到一个断面为A的垂直的管中，的垂直的管中，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 m316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 因此，如果液体的密度已知，因此，如果液体的密度已知，h就可代表就可代表压力压力17相对压力、绝对压力、

16、大气压力18 U型管水柱计一种简单并灵敏的测压计。分垂直与型管水柱计一种简单并灵敏的测压计。分垂直与倾斜两种，但不管哪一种都是由一根内径相同的玻璃管倾斜两种，但不管哪一种都是由一根内径相同的玻璃管弯成弯成U形管，并在其中装入蒸馏水形管，并在其中装入蒸馏水(或酒精或酒精)，在，在U形管中形管中间置一刻度尺所组成。当将它与测点和大气相连时，压间置一刻度尺所组成。当将它与测点和大气相连时，压力大的一侧液面将下降。力大的一侧液面将下降。 19 在实际测定时，还需借助于能够接受压力的在实际测定时，还需借助于能够接受压力的接受管接受管与能够传递压力的与能够传递压力的传压管传压管。传压管多采用。传压管多采用

17、橡皮管或特制塑料管。接受管则多用金属制成。橡皮管或特制塑料管。接受管则多用金属制成。 接受管最常用的有两种，一为皮托管，一为接受管最常用的有两种，一为皮托管，一为静压管。前者可以接受风流的点静压或点静压与静压管。前者可以接受风流的点静压或点静压与点速压之和，后者则只用以接受风流的点静压。点速压之和，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个孔径不大于个孔径不大于0.5毫米的毫米的小孔，故当管咀平行风小孔，故当管咀平行风流时，只能接受其点静流时，只能接受其点静压。压。 20 皮托管如图所示，系由内外两小管组成。内管前端皮托管如

18、图所示，系由内外两小管组成。内管前端有中心孔与标有有中心孔与标有“十十”号的管脚相通，外管前端不通，号的管脚相通，外管前端不通，在其管壁上开有在其管壁上开有46个小孔与标有个小孔与标有“”号的管脚相通。号的管脚相通。内外管之间互不通连。操作时使管咀与风流平行，中心内外管之间互不通连。操作时使管咀与风流平行，中心孔正对风流，此时，中心孔将接受风流的点静压与点速孔正对风流，此时，中心孔将接受风流的点静压与点速压，而管壁上的小孔则只接受风流的点静压。压，而管壁上的小孔则只接受风流的点静压。 21二二.位能（位能（ Potential energy）任何标高都可用作位能的基点。在矿井中，任何标高都可用

19、作位能的基点。在矿井中，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。质量为质量为 m 的物体位于基点上，其势能为的物体位于基点上，其势能为0。当我们施加其一个能克服重力向上的力，当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。22 位压位压 位能表现形式为位压，也是一种潜在的压力，因而也位能表现形式为位压，也是一种潜在的压力，因而也就不象静压与速压那样，可以直接用气压计及压差计测得就不象

20、静压与速压那样，可以直接用气压计及压差计测得其数值。在假设空气重率其数值。在假设空气重率不变的条件下，欲确定风流某不变的条件下，欲确定风流某点的位压值，只能根据前章所给的重率测算式，测算出空点的位压值，只能根据前章所给的重率测算式，测算出空气重率气重率，再测出该点至基准面的垂高，再测出该点至基准面的垂高Zi，然后相乘，即，然后相乘，即可求得该点的位压值可求得该点的位压值heiZi。 由于所定基准面不同，位压的绝对值亦不同，但在矿由于所定基准面不同，位压的绝对值亦不同，但在矿井通风中通常是比较两断面上的位压差，这时井通风中通常是比较两断面上的位压差，这时1、2断面的断面的位压差等于这段空气柱在单

21、位面积上的重量位压差等于这段空气柱在单位面积上的重量(hei(Z1Z2) Z1-2Pa）。）。23 值得指出的是：由于在推导能量方程值得指出的是：由于在推导能量方程的过程中矿井空气均按不可压缩流体来考的过程中矿井空气均按不可压缩流体来考虑的，即重率不变。这样推导出来的公式虑的，即重率不变。这样推导出来的公式便于应用，比较简单。而实际上的矿井空便于应用，比较简单。而实际上的矿井空气受矿井垂深的影响，空气重率还是有些气受矿井垂深的影响，空气重率还是有些变化，为了弥补这种由空气重率带来的误变化，为了弥补这种由空气重率带来的误差，常把能量方程写成如下形式：差，常把能量方程写成如下形式：)2(22222

22、22111121VgZPVgZPh）（阻24 式中其它各项不变。对于式中其它各项不变。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、2两点处于矿井进、出风井时，两点处于矿井进、出风井时，和和”应分别为应分别为1点和点和2点到井底水平之间空气柱的平均重率。点到井底水平之间空气柱的平均重率。Z1和和Z2分别分别为测点距井底的高度。将矿井空气柱的重量差反映出来。为测点距井底的高度。将矿井空气柱的重量差反映出来。22125三三.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

23、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/s226施加的力为： F=massacceleration=mu/t N 从静止到速度为u,其做的功为： WD=forcedistance Nm =(mu/t)(u/2)t=mu2/2 J 这就是质量为 m 的流体所具有的动能.27 动压动压 任一断面上单位体积风流由于运动而具有的动能叫任一断面上单位体积风流由于运动而具有

24、的动能叫做动压，又名速压。它是风流流动产生的能量，其作用方做动压，又名速压。它是风流流动产生的能量，其作用方向与风流流动的方向一致。在实际风道的任一断面上，各向与风流流动的方向一致。在实际风道的任一断面上，各点的风速并不相同。在帮壁处，受风流粘性的影响，风速点的风速并不相同。在帮壁处，受风流粘性的影响，风速较低，存在着附面层；断面的中心点风速最大。故其中心较低，存在着附面层；断面的中心点风速最大。故其中心点速压最大，四周最小，其平均速压点速压最大，四周最小，其平均速压hvi可用下式表示，即可用下式表示，即：PagVhiiivi,22ii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

25、数，一般可取引i 1，必要时可实测。必要时可实测。Vi为平均风速为平均风速m/s。28 通风管道中的速压可以采用皮托管测定。测量时，选通风管道中的速压可以采用皮托管测定。测量时，选择风流比较规整的任一断面择风流比较规整的任一断面i，使皮托管的管咀放置在管，使皮托管的管咀放置在管道的中心，正对风流，与风流方向平行；用两段胶皮管把道的中心，正对风流，与风流方向平行；用两段胶皮管把皮托管的皮托管的“+”、“”号端分别与压差计形管两端相连。号端分别与压差计形管两端相连。则管咀的中心孔接受该断面上风流的静压和最大速压，外则管咀的中心孔接受该断面上风流的静压和最大速压，外管壁上的小眼只接受静压，因而压差计

26、两液面的高差就是管壁上的小眼只接受静压，因而压差计两液面的高差就是i断面上风流的最大速压断面上风流的最大速压hvimax值，再用下式计算值，再用下式计算i断面上的断面上的最大风速最大风速Vimax。smhVivii/,2maxmax29 若预先测出该断面上平均若预先测出该断面上平均Vi与与Vimax的比值的比值b，则用下式计算平均风速则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： PahbbVhviiivi,2)(max22max如果知道了通风管道的断面积，则由下式可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：以

27、计算出通过的风量：smSVQii/,330 b值的测定要在规整的断面上进行，先把皮托管的值的测定要在规整的断面上进行，先把皮托管的管嘴置于管道的中心点，测出最大速压管嘴置于管道的中心点，测出最大速压hvimax，计算出，计算出最大风速最大风速Vimax；再沿着管道半径，逐渐向边上移动，；再沿着管道半径，逐渐向边上移动，再分别测出，再分别测出，n点的风速点的风速V1，V2，V3，Vn，然后用下式算出，然后用下式算出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： smVnVVVVVVbinii/,) 1(max321maxmnirri,212031 测量巷道中

28、任一断面上风流平均速压，常常是人在测量巷道中任一断面上风流平均速压，常常是人在该断面上用风表测出平均风速，并用仪表测算空气密度该断面上用风表测出平均风速，并用仪表测算空气密度或重率，然后计算出该断面的速压。或重率，然后计算出该断面的速压。 常用的风表有叶式风表，用来测量中速常用的风表有叶式风表，用来测量中速(0.5l0m/s)和低速和低速(0.30.5m/s)。杯式风表常用来测量高速。杯式风表常用来测量高速(10m/s)。打开开关时，长短指针随叶片或杯转动，关闭开关时，打开开关时，长短指针随叶片或杯转动，关闭开关时，指针不动，只叶片或杯转动。长针读小数，短针读大数指针不动，只叶片或杯转动。长针

29、读小数，短针读大数,上有回零装置。上有回零装置。32 常用的测法是人背向巷道壁，伸直持风表的常用的测法是人背向巷道壁，伸直持风表的手臂，与风流方向垂直，并使风表的背面正对风手臂，与风流方向垂直，并使风表的背面正对风流方向，在测量断面上，按一定的路线，均匀移流方向，在测量断面上，按一定的路线，均匀移动风表一分钟，即关闭开关，读取动风表一分钟，即关闭开关，读取表读数表读数Va(m/s)，据据Va值查所用风表的校正线，得出值查所用风表的校正线，得出真风速真风速Vt(m/s)。33 由于测量者站在巷道断面内，使断面积减少，由于测量者站在巷道断面内，使断面积减少，所得所得Vt偏大，故须用下式算出该断面的

30、偏大，故须用下式算出该断面的实际平均风实际平均风速速： V=KVt，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)用下用下式计算：式计算： 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，每次测次，每次测得的得的表读数表读数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，巷道的风用上法测得的巷道内平均风速后，巷道的风量为：量为： smSVQii/,334 个别风速大于个别风速大于10m/s的地方，要用高速杯式的地方，要用高速杯式风表测量；风速风表测量；

31、风速0.3m/s的地方，要用烟雾法测的地方，要用烟雾法测量。即选定量。即选定段长约段长约10m的巷道，一人在起点的巷道，一人在起点放出烟雾放出烟雾(使空气通过粒状氯化锡或四氯化钛便使空气通过粒状氯化锡或四氯化钛便能产生浓烟能产生浓烟)，同时发出声响讯号，另一人持秒，同时发出声响讯号，另一人持秒表在末点，听到讯号即开动秒表，看见烟雾到表在末点，听到讯号即开动秒表，看见烟雾到达末点即停止秒表，得出烟雾移动的时间，然达末点即停止秒表，得出烟雾移动的时间，然后下用式计算风速；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。 35

32、我 国 还 生 产 电 子 叶 式 中 速 风 表 。 量 程 为我 国 还 生 产 电 子 叶 式 中 速 风 表 。 量 程 为 1 8 900m/min，能自动记录测量时间，用数字显示测量结果。，能自动记录测量时间，用数字显示测量结果。此外，还有热效式风速仪。其中又分热线式，热球式和热此外，还有热效式风速仪。其中又分热线式，热球式和热敏电阻式，都是利用风速与气温的关系，通过温度感应，敏电阻式，都是利用风速与气温的关系，通过温度感应，变为电量，再显示出风速。近来我国已制成变为电量，再显示出风速。近来我国已制成FC1型超声型超声波叶式风速传感器，由产生涡流的阻挡体、超声波发生器波叶式风速传感

33、器，由产生涡流的阻挡体、超声波发生器和放大、显示电路等组成。阻挡体正对风流方向，使风流和放大、显示电路等组成。阻挡体正对风流方向，使风流产生涡流，涡流的旋涡频率和风速成正比。利用超声波束产生涡流，涡流的旋涡频率和风速成正比。利用超声波束测量旋涡频率的数值，并转换成相应的风速值。具有防爆测量旋涡频率的数值，并转换成相应的风速值。具有防爆性能，可配合遥测系统定点长期连续检测风速，且不受井性能，可配合遥测系统定点长期连续检测风速，且不受井下气候条件的影响。量程为下气候条件的影响。量程为0.415m/s，测量的数值用数，测量的数值用数字显示。字显示。36 四、全压能四、全压能 全压能通常叫做全压。管道

34、内单位体积的全压能通常叫做全压。管道内单位体积的风流，在流动方向任一测点风流，在流动方向任一测点i上，所产生的绝上，所产生的绝对静压和速压之和，叫做该测点的对静压和速压之和，叫做该测点的绝对全压绝对全压。 PtiPsihvi，Pa Pti是从零点压力算起的测点全压的绝对值，是从零点压力算起的测点全压的绝对值，其作用方向和风流方向一致。其作用方向和风流方向一致。 37 管道内风流中任一测点管道内风流中任一测点i的的相对全压相对全压hti就是就是Pti和和Pat之之差，是从管道外与测点同标高的大气压力差，是从管道外与测点同标高的大气压力Pat算起的测点算起的测点全压的相对值。对于抽出式通风的管道，

35、因全压的相对值。对于抽出式通风的管道，因PtiPat，故得：，故得： htiPtiPat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的相对全压等于相对静压与速压之和。静压与速压之和。 39 例例有一倾斜巷道如图所示，用有一倾斜巷道如图所示，用空盒气压计测得空盒气压计测得1、2两断面的绝对两断面的绝对静压在同一时间内分别为静压在同一时间内分别为730与与740毫米水柱，其标高分别为毫米水柱，其标高分别为50与与150米，设断面积相等，试求这段米，设断面积相等，试求这段巷道的

36、风压损失，并判断风流方向巷道的风压损失，并判断风流方向(11.76N/m3)?)22()()222211212121VgVgZZPPh（阻76.11)15050(0)740730(8 . 96 .13Pa8 .156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。40 例例2测点空气重率测点空气重率11.76N/m3，风速，风速V5m/s，如用皮托管与水柱计测定，问该点速压如用皮托管与水柱计测定，问该点速压hv为多为多少少(g9.81m/s2)?解：PagVhv1576.1181. 92522241 例例3抽出式风筒内测点的绝对静压抽出式风筒内测点的绝对静

37、压Psi752毫米水毫米水银柱，压入式风筒内测点的绝对静压银柱，压入式风筒内测点的绝对静压Psi764毫米毫米水银柱，在两风筒内测点的平均风速水银柱，在两风筒内测点的平均风速20m/s，测点的空气重率均为测点的空气重率均为11.76N/m3，g9.81m/s2，风筒外面的大气压风筒外面的大气压Pat758mmHg，试求各水柱计，试求各水柱计所反映两风筒内测点的相对全压所反映两风筒内测点的相对全压hti、相对静压、相对静压hsi及速压及速压hvi等值。等值。42 解：在抽出式通风时解：在抽出式通风时PtiPsi+hvi75213.69.8+239.7100466.3PahtiPatPti7581

38、3.69.8100466.3559.9Pa验算：验算：htihsihvi(758-752)13.69.8239.7559.9Pa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：htihsihvi799.7239.71039.4PaPagVhvi7.23976.1181.922022243 例例4如图所示，进风下山的如图所示，进风下山的1点与点与2点的垂点的垂距为距为100米，该两点处的断面积分别为

39、米，该两点处的断面积分别为S16米米2，S25米米2，空气重率分别为，空气重率分别为111.56N/m3，212.35N/m3。通过的风量为。通过的风量为1800m3/min。用空盒气压计在。用空盒气压计在2点测得气压点测得气压为为741.6mmHg，在同一时间内地面大气压，在同一时间内地面大气压为为756.4mmHg，又在，又在1点测得气压为点测得气压为734.1mmHg时，地面大气压为时，地面大气压为756.9mmHg。试求该下山克服巷道阻力而损失的风压为多试求该下山克服巷道阻力而损失的风压为多少少?44 解： P1P213.69.8(734.1756.9)-(741.6756.4)106

40、6.24Pa 1点的速压 2点的速压 平均空气重率 位压差(Z1Z2)10011.951195 Pa故h阻1-21066.2414.722.681195120.78 Pa)22()()222211212121VgVgZZPPh（阻PagVhv7 .148 . 9256.11)6601800(221211PagVhv68.228 . 9235.12)5601800(222222321/95.11235.1256.112mN45压入式通风的压力分布图46抽出式通风时的压力分布图47通风机安装在井下时，其压力分布如图48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

41、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,测得测得hR12=45Pa,hv1=hv2=5Pa,求求2点的绝对静压点的绝对静压P2.493. 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的断面积为的断面积为8m2,其平均风速为其平均风速为3.5m/s,断断面面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,求该段断面的通风阻力求该段断面的通风阻力.