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重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院礦井通風(fēng)主講教師:何榮軍項(xiàng)目介紹01學(xué)習(xí)單元4通風(fēng)能量方程第三章礦井通風(fēng)壓力*通風(fēng)能量方程主要內(nèi)容:一空氣流動(dòng)連續(xù)性方程二風(fēng)流流動(dòng)能量方程三幾點(diǎn)說明風(fēng)流在風(fēng)道中的流動(dòng)可以看作是穩(wěn)定流(流動(dòng)參數(shù)不隨時(shí)間變化的流動(dòng))。當(dāng)空氣從風(fēng)道的1斷面流向2斷面,且做定常流動(dòng)時(shí)(即在流動(dòng)過程中不漏風(fēng)又無補(bǔ)給),則兩個(gè)過流斷面的空氣質(zhì)量流量相等,即
ρ11S1=ρ22S2
12一、風(fēng)流流動(dòng)連續(xù)性方程一、風(fēng)流流動(dòng)連續(xù)性方程兩種特例:1、若S1=S2,則ρ1
V1=ρ2
V2;2、若ρ1=ρ2,則V1S1=V2S2。
對(duì)于不可壓縮流體,ρ1=ρ2,通過任一斷面的體積流量相等,即
Q=viSi=const能量方程表達(dá)了空氣在流動(dòng)過程中的壓能、動(dòng)能和位能的變化規(guī)律,是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。0021Z1Z2二、風(fēng)流流動(dòng)能量方程三、幾點(diǎn)說明關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明1、能量方程的意義是,表示1kg(或1m3)空氣由1斷面流向2斷面的過程中所消耗的能量(通風(fēng)阻力),等于流經(jīng)1、2斷面間空氣總機(jī)械能(靜壓能、動(dòng)壓能和位能)的變化量。2、風(fēng)流流動(dòng)必須是穩(wěn)定流,即斷面上的參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化;所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。三、幾點(diǎn)說明關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明3、風(fēng)流總是從總能量(機(jī)械能)大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時(shí),應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來進(jìn)行,而不能只看其中的某一項(xiàng)。如不知風(fēng)流方向,列能量方程時(shí),應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向,如果計(jì)算出的能量損失(通風(fēng)阻力)為正,說明風(fēng)流方向假設(shè)正確;如果為負(fù),則風(fēng)流方與假設(shè)相反。三、幾點(diǎn)說明關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明4、正確選擇求位能時(shí)的基準(zhǔn)面。5、在始、末斷面間有壓源時(shí),壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致,壓源為正,說明壓源對(duì)風(fēng)流做功;如果兩者方向相反,壓源為負(fù),則壓源成為通風(fēng)阻力。6、應(yīng)用能量方程時(shí)要注意各項(xiàng)單位的一致性。0021Z1Z2三、幾點(diǎn)說明例
在某一通風(fēng)井巷中,測得1、2兩斷面的絕對(duì)靜壓分別為101324.7Pa和101858Pa,若S1=S2,兩斷面間的高差Z1-Z2=100m,巷道中m12=1.2kg/m3,求:1、2兩斷面間的通風(fēng)阻力,并判斷風(fēng)流方向。解:假設(shè)風(fēng)流方向12,列能量方程:
=(101324.7-101858)+0+1
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