礦井通風(fēng)習(xí)題課

1、4-1自然風(fēng)壓是怎樣產(chǎn)生的?進(jìn)、排風(fēng)井井口標(biāo)高相同的井巷系統(tǒng)內(nèi)是否會(huì)產(chǎn)生自然風(fēng)壓？解答略。4-4如圖（題4-4）所示的井巷系統(tǒng)，各點(diǎn)空氣的物理參數(shù)如下表，求該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓。題4-4圖測(cè)點(diǎn)0123456T,C-5-31015232320P，Pa98924.9100178.2102751.2105284.4102404.6100071.598924.9©,%0.50.95解：第一步利用下面的公式計(jì)算各測(cè)點(diǎn)的空氣密度。p=0.003484P273+1（1-當(dāng)）因測(cè)點(diǎn)0溫度為-5°C，無(wú)法在附錄二中查到該溫度下的飽和水蒸氣分壓，可在附錄四i-d曲線圖中查找得-5C下飽和蒸汽分壓為

2、400Pa，其余測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)均可在附錄二中查到，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表:測(cè)點(diǎn)0123456Ps/Pa40047612281704280928092337標(biāo)咼/m0-100-300-500-300-1000P/kg.m-31.28501.29151.26211.26621.19351.16601.1663因測(cè)點(diǎn)高差不同，因此采用高度加權(quán)平均求平均密度。進(jìn)風(fēng)側(cè)平均空氣密度為：P=pm0-3Ziii=01/“c1.2850+1.2915“c1.2915+1.2621“c1.2621+1.2662、=(100x+200x+200x)500222二丄(128.8250+255.36+252.83)500=1.274

3、0p=藝Zpm3-6Ziii=31/“c1.2662+1.1935“c1.1935+1.1660“門1.1660+1.1663、=(200x+200x+100x500222二丄(245.97+235.95+116.6150)500=1.1971最后計(jì)算該系統(tǒng)的自然風(fēng)壓H為NH=gZ(p-p)Nm0-3m3-6=9.81x500x(1.2740-1.1971)=377.1945Pa4-6什么叫通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)?如何用圖解法求單一工作或聯(lián)合工作通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，舉例說(shuō)明之。解答略。4-7試述通風(fēng)機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)工作的目的及其適用條件。解答略。4-10某礦抽出式通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)型號(hào)為4-72-11N020型

4、，轉(zhuǎn)速n=630r/min,礦井風(fēng)阻R=0.73575Ns2/m8，擴(kuò)散器出口斷面s=6.72m2，風(fēng)阻R=0.03576Ns2mdvd/m8(自然風(fēng)壓忽略)。用作圖法求主要通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)。解：因該型號(hào)通風(fēng)機(jī)為離心式通風(fēng)機(jī)，故其個(gè)體特性曲線為全壓特性曲線。該風(fēng)機(jī)全壓風(fēng)阻為：R=R+R+Rtmdvdp1.22x6.722=R+R+-md2S2vd=0.73575+0.03576+=0.7848則管網(wǎng)阻力特性為：h=0.7848Q2。在excel中分別列出風(fēng)壓數(shù)據(jù)和阻力數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)系中繪制風(fēng)壓特性曲線和風(fēng)阻特性曲線，其交點(diǎn)就是通風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)，如下圖所示。005300O30052°&#

5、176;O200500Oy二-0.39702十66.607k+1366.3鳳機(jī)鳳壓岡阻網(wǎng)壓005204060S0鳳里Q/nPR從圖上可知風(fēng)機(jī)的工況點(diǎn)為風(fēng)機(jī)曲線和風(fēng)阻曲線的交點(diǎn)，其風(fēng)量為52m3/s,風(fēng)壓為2150Pa。4- ll某礦主要通風(fēng)機(jī)為4-72-llNol6離心風(fēng)機(jī)，n=800r/min主要通風(fēng)機(jī)的全壓工作風(fēng)阻r=l.962Ns2/m8,在冬季自然風(fēng)壓H=196.2Pa,夏季H=-98.1Pa,1nwns求冬夏兩季主要通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)。解：略5- 1什么是通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)？其主要構(gòu)成元素是什么？解答略。5-5礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動(dòng)的基本規(guī)律有哪幾個(gè)？寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。答：礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流

6、動(dòng)的基本規(guī)律有三個(gè)，分別是：1）風(fēng)量平衡定律：風(fēng)量平衡定律是指在穩(wěn)態(tài)通風(fēng)條件下，單位時(shí)間流入某節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量等于流出該節(jié)點(diǎn)的空氣質(zhì)量；或者說(shuō)，流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的質(zhì)量流量的代數(shù)和等于零。YM=0i若不考慮風(fēng)流密度的變化，則流入與流出某節(jié)點(diǎn)的各分支的體積流量（風(fēng)量）的代數(shù)和等于零，即:工Q.=0i2）能量平衡定律：能量平衡定律是指在任一閉合回路中，各分支的通風(fēng)阻力代數(shù)和等于該回路中通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓與自然風(fēng)壓的代數(shù)和。H土H=工hfNRi3）風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)，絕大多數(shù)屬于完全紊流狀態(tài)，故其阻力定律遵守平方關(guān)系，即：h=RQ2iii5-6比較串聯(lián)風(fēng)路與并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的特點(diǎn)。解答略5-7寫出角聯(lián)分支的風(fēng)

7、向判別式，分析影響角聯(lián)分支風(fēng)向的因素。>RRi<=RR23<1，1,1，分支分支分支5中風(fēng)向由3T2；5中風(fēng)流停滯；5中風(fēng)向由2T3。判別式中不包括對(duì)角風(fēng)路本身的風(fēng)阻R5,說(shuō)明無(wú)論R5怎樣變化，該風(fēng)路的風(fēng)流方向不會(huì)變化，只可能使這一風(fēng)路的風(fēng)量大小發(fā)生變化。這是因?yàn)樵擄L(fēng)路的風(fēng)流方向只取決于該風(fēng)路起末兩點(diǎn)風(fēng)流的能量之差，而這項(xiàng)能量差與R5無(wú)關(guān)。5-12如圖5-6-2所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻:R1=1.274,R2=1.47,R3=1.078,R4=1.568,單位為Ns2/m8；總風(fēng)量Q=36m3/s。求：（1）并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻；（2）各分支風(fēng)量。解：（1）根據(jù)并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算公

8、式:R=h.Q2ss's24圖5-6-2將各分支風(fēng)阻代入上式得:=0.0829(2)根據(jù)并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分支風(fēng)量計(jì)算公式:則各分支風(fēng)量分別為:RQs=w36=9-1832Q2=8.5490Q3=9.9831Q4=Q-Q1-Q2-Q3=8.28475-13如圖5-6-3所示角聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻:R1=3.92,R2=0.0752,R3=0.98,R4=0.4998，單位為“s2/m8。試判斷角聯(lián)分支5的風(fēng)流方向。解：根據(jù)交聯(lián)分支的風(fēng)向判別式：>1分支5中風(fēng)向由3t2K二叫<=1分支5中風(fēng)流停滯；RR23<1分支5中風(fēng)向由2t3。將各分支風(fēng)阻代入上式得:RR392x04998

9、K二竺=3.92x0.4998=26.5841>1，由此可得分支5中風(fēng)向由3流向2。RR0.0752x0.9823圖5-6-325-14如圖5-6-4所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻：Rl=1.186,R2=0.794，單位為Ns2/m8；總風(fēng)量Q=40m3/s。兩分支斷面積均為8m2，求：分支1和2中的自然分風(fēng)量Q1和Q2；若分支1需風(fēng)10m3/s，分支2需風(fēng)30m3/s；采用風(fēng)窗調(diào)節(jié)，風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在哪個(gè)分支？風(fēng)窗風(fēng)阻和開(kāi)口面積各為多少？解：（1）首先計(jì)算并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)的總風(fēng)阻:1Rs1+1.186=0.2402則各分支的風(fēng)量分別為:R's冷=180013Q=1jQ=Q2二Qs-Q1=40-18.0013=21.99872)顯然自然分配的風(fēng)量不符合要求，按題項(xiàng)風(fēng)量要求，兩分支的阻力分別為：21.186102118.611120.794302714.62_2_2為保證按需供風(fēng)，必須使兩分支的風(fēng)壓平衡。為此，需在1分支的回風(fēng)段設(shè)置一調(diào)節(jié)風(fēng)窗，使它產(chǎn)生一局部阻力hc=h2hl=714.6ll8.6=596Pa,則風(fēng)窗的風(fēng)阻為Rc=hc/Q2=596/10=5.96N.s2/m8。調(diào)節(jié)風(fēng)窗的開(kāi)口斷面積計(jì)算公式為QS0.65Q+0.84S