礦井通風(fēng)習(xí)題課一

1、2-1 說明影響空氣密度大小的主要因素。壓力和溫度相同的干空氣與濕空氣相比，哪種空氣的密度大，為什么？答： 1）因?yàn)樗魵獾哪栙|(zhì)量為18g/mol，干空氣的摩爾質(zhì)量為28.9g/mol，所以濕空氣密度要比干空氣密度小一些。2）因?yàn)?干空氣相對濕度=0，濕空氣相對濕度>0。所以干空氣的密度大。2-13 已知礦內(nèi)空氣的絕對靜壓p等于103991pa，空氣溫度t為18，相對濕度j為75%，求空氣的密度、比容和重力密度。（=1.2380kg/m3，=0.8078m3/kg，=12.1324n/m3）解：因?yàn)榭諝鉁囟葹?8，查附錄二不同溫度下飽和水蒸氣分壓表得在t=18時(shí)，飽和水蒸氣分壓ps=2

2、062pa。 將t=18，p=103991pa，=0.75代入空氣密度公式得 2-15 已知一進(jìn)風(fēng)斜井進(jìn)風(fēng)口1處的大氣壓p01=101324pa，12段的空氣平均密度，求2點(diǎn)的絕對靜壓p2 。解： 根據(jù)能量方程 進(jìn)風(fēng)口1的邊界條件為，且hv1=hv2,所以上式可化簡為所以 2-16 在一段斷面不同的水平巷道中，用壓差計(jì)法測得兩斷面的靜壓差為70pa，斷面1的斷面積為8m2，其平均風(fēng)速3.5m/s，斷面2的斷面積為5m2，空氣的平均密度為1.25kg/m3，求該段巷道的通風(fēng)阻力。（hr12=58.06pa）解：因?yàn)閿嗝?的斷面積s1=8m2，平均風(fēng)速v1=3.5m/s，所以通過的風(fēng)量q=v1*s

3、1=3.5*8=28m3/s，所以斷面2的平均風(fēng)速v2=q/s2=28/5=5.6m/s。 因?yàn)閮蓚€(gè)斷面間的巷道為水平巷道，所以位壓差=0，列斷面1、斷面2間的能量方程 2-17 如圖所示的通風(fēng)系統(tǒng)，已知大氣壓p01=p04=p05=101324pa，測得4斷面的相對靜壓為3000pa，礦井風(fēng)量q為100m3/s，s1=20m2，s4=5m2，井深z=300m，擴(kuò)散器出口動(dòng)壓hv5=50pa，求礦井通風(fēng)阻力hr14和通風(fēng)機(jī)全壓ht。解：由于通風(fēng)機(jī)位于回風(fēng)井，可知該礦通風(fēng)方法為抽出式，即4斷面相對靜壓h4=-3000pa。 列斷面1和斷面4之間的能量方程公式可求得礦井通風(fēng)阻力hr1-4： 根據(jù)邊

4、界條件，入口斷面全壓等于大氣壓，即pt1=p01，又因?yàn)閜t1=p1+hv1，hv1=,所以p01=p1+；又因?yàn)閔4=p4-p04，所以p4=h4+p04 ；且p01=p04， 代入上式得通風(fēng)機(jī)全壓ht=hr14+hv5=2938.58+50=2988.58pa3-2 某半圓拱巷道，采用砌碹支護(hù)，巷道寬3.2m，中心處高度3.4m，巷道中通過風(fēng)量為600m3min。試判別風(fēng)流流態(tài)。(re=225307，紊流)解： 方法一：s=3.2*(3.4-3.2/2)+0.5*(3.2/2)2=5.76+4.0192=9.7792 由 所以風(fēng)流流態(tài)為紊流。 方法二：采用教材p374公式（15-1-6）進(jìn)

5、行計(jì)算 s=b(h-0.11b)=3.2*(3.4-0.11*3.2)=9.7536 由 所以風(fēng)流流態(tài)為紊流。 方法三：求斷面周長 u=3.14*(3.2/2)+(3.4-3.2/2)*2+3.2=11.824m3-7 已知某梯形巷道摩擦阻力系數(shù)=0.0177ns2/m4，巷道長l=200m，凈斷面積s=5m2，通過風(fēng)量q=720m3min，試求摩擦風(fēng)阻與摩擦阻力。(rf=0.2634ns2/m8，hf37.9pa)解： 3-8 有一木支架梯形巷道，長1500m，斷面積為6m2，木柱直徑d0=0.22m，支架縱口徑=6，通過風(fēng)量為900m3/min，巷道中空氣平均密度為1.25kg/m3，求：

6、(1)摩擦風(fēng)阻rf；(2)摩擦阻力hf；(3)該巷通風(fēng)所消耗的功率n(設(shè)風(fēng)機(jī)效率=0.6)。(rf=1.1309ns2m8，hf254.5pa，n=6.36kw)解：(1) 根據(jù)已知條件d0、以及斷面積s，查附錄5附表5-3得因巷道中空氣密度為1.25kg/m31.2kg/m3，故巷道實(shí)際摩擦阻力系數(shù)則巷道摩擦風(fēng)阻為 （2）巷道摩擦阻力為（3）該巷道通風(fēng)所消耗的功率n3-11 某巷道摩擦阻力系數(shù)=0.004ns2/m4，通過風(fēng)量q=40m3/s，空氣密度=1.25kg/m3。在突然擴(kuò)大段，巷道斷面由s1=6m2變?yōu)閟212m2。求：(1)突然擴(kuò)大的局部阻力hl1-2；(2)若風(fēng)流由2流向1，則局部阻力hl2-1為多少? (hl1-2=9.7pa, hl2-1=9.1pa)解：