矿井通风习题

1、2-1 说明影响空气密度大小的主要因素。压力和温度相同的干空气与湿空气相比，哪种空气的密度大，为什么？答： 1）因为水蒸气的摩尔质量为18g/mol，干空气的摩尔质量为28.9g/mol，所以湿空气密度要比干空气密度小一些。2）因为 干空气相对湿度=0，湿空气相对湿度0。所以干空气的密度大。2-13 已知矿内空气的绝对静压P等于103991Pa，空气温度t为18，相对湿度j为75%，求空气的密度、比容和重力密度。（=1.2380kg/m3，=0.8078m3/kg，=12.1324N/m3）解：因为空气温度为18，查附录二不同温度下饱和水蒸气分压表得在t=18时，饱和水蒸气分压Ps=2062P

2、a。 将t=18，P=103991Pa，=0.75代入空气密度公式得 2-15 已知一进风斜井进风口1处的大气压P01=101324Pa，12段的空气平均密度，求2点的绝对静压P2 。解： 根据能量方程 进风口1的边界条件为，且hv1=hv2,所以上式可化简为所以 2-16 在一段断面不同的水平巷道中，用压差计法测得两断面的静压差为70Pa，断面1的断面积为8m2，其平均风速3.5m/s，断面2的断面积为5m2，空气的平均密度为1.25kg/m3，求该段巷道的通风阻力。（hR12=58.06Pa）解：因为断面1的断面积S1=8m2，平均风速v1=3.5m/s，所以通过的风量Q=v1*S1=3.

3、5*8=28m3/s，所以断面2的平均风速v2=Q/S2=28/5=5.6m/s。 因为两个断面间的巷道为水平巷道，所以位压差=0，列断面1、断面2间的能量方程 2-17 如图所示的通风系统，已知大气压P01=P04=P05=101324Pa，测得4断面的相对静压为3000Pa，矿井风量Q为100m3/s，S1=20m2，S4=5m2，井深Z=300m，扩散器出口动压hv5=50Pa，求矿井通风阻力hR14和通风机全压Ht。解：由于通风机位于回风井，可知该矿通风方法为抽出式，即4断面相对静压h4=-3000Pa。 列断面1和断面4之间的能量方程公式可求得矿井通风阻力hR1-4： 根据边界条件，

4、入口断面全压等于大气压，即Pt1=P01，又因为Pt1=P1+hv1，hv1=,所以P01=P1+；又因为h4=P4-P04，所以P4=h4+P04 ；且P01=P04， 代入上式得通风机全压Ht=hR14+hv5=2938.58+50=2988.58Pa3-2 某半圆拱巷道，采用砌碹支护，巷道宽3.2m，中心处高度3.4m，巷道中通过风量为600m3min。试判别风流流态。(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 所以风流流态为紊流。 方法二：采用教材P374公式（15-1-6）进行计算

5、S=B(H-0.11B)=3.2*(3.4-0.11*3.2)=9.7536 由 所以风流流态为紊流。 方法三：求断面周长 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数=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。(Rf=0.2634Ns2/m8，hf37.9Pa)解： 3-8 有一木支架梯形巷道，长1500m，断面积为6m2，木柱直径d0=0.22m，支架纵口径=6，通过风量为900m3/min，巷道中空气平均密度为1.25kg/m3，求：(1)摩

6、擦风阻Rf；(2)摩擦阻力hf；(3)该巷通风所消耗的功率N(设风机效率=0.6)。(Rf=1.1309Ns2m8，hf254.5Pa，N=6.36kW)解：(1) 根据已知条件d0、以及断面积S，查附录5附表5-3得因巷道中空气密度为1.25kg/m31.2kg/m3，故巷道实际摩擦阻力系数则巷道摩擦风阻为 （2）巷道摩擦阻力为（3）该巷道通风所消耗的功率N3-11 某巷道摩擦阻力系数=0.004Ns2/m4，通过风量Q=40m3/s，空气密度=1.25kg/m3。在突然扩大段，巷道断面由S1=6m2变为S212m2。求：(1)突然扩大的局部阻力hl1-2；(2)若风流由2流向1，则局部阻力hl2-1为多少? (hl1-2=9.7Pa, hl2-1=9.1Pa)解：