风流中点压力及阻力的测定实验报告

风流中点压力及阻力的测定实验报告系部：安全工程系实验名称：风流中点压力及阻力的测定实验室：矿井通风实验室（模型室）科目：实验时间：班级：学生姓名：学生学号：实验的目的：1、掌握单管倾斜压差计的使用方法，熟悉测定点风压的方法；2、提供实际的井巷摩擦风阻值，为通风设计、通风网络解算、通风系统改造提供可靠的基础资料；3、为拟定发生矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸事故时的风流控制方案提供必要的通风参数。4、通过实验更好地理解压人式通风和抽出式通风时风流任一点的全压、静压和动压的相互关系，以及风流某一断面上的风速分布5、掌握在通风管道中测定通风阻力和测算摩擦风阻的方法。6、了解通风系统中通风阻力分布情况，以便降阻增风；10、实验器材及使用注意事项实验器材：1）矿井通风模型2）U型压差计3）单管倾斜微压计4）皮托管及胶管注意事项：仪器检查，酒精的量是否达到要求，酒精的浓度在95%，单管倾斜微压计应校准在零刻度。仪器使用前应调平。仪器在搬动中应注意玻璃管破碎仪器的密封性应良好实验原理：风流点压力测定绝对压力和相对压力。以真空为参考基准的压力称绝对压力，以当地大气压力为参考基准的压力称相对压力。按此定义，风流中某点i的静压有绝对静压（pi）和相对静压（hi）两种；全压也有绝对全压（pti）和相对全压（hti）之分。一、风流点压力特点及其相互关系1.静压作用在各个方向，故静压无方向性。2.动压因风流速度而产生，而风流速度具有方向性，故动压也有方向性，其方向与风流方向一致。动压无绝对和相对之分。静压与动压之和称为全压。3.全压是由静压和速压共同作用产生的，故全压与速压的方向相同。二、风流质点的绝对全压与绝对静压关系在绝对压力概念中，无论是抽出式还是压入式通风，其绝对全压均可用下式表示：Pti=pi+hvi式中pti—风流中i点的绝对全压，Pa；pi—风流中i点的绝对静压，Pa；hvi—风流中i点的动压，Pa。三、风流质点的相对全压与相对静压关系相对压力与通风方式有关，风流点压力的相互关系如下：压入式（正压）通风hti=hi+hvi(1)抽出式（负压）通风hti=hi–hvi(2)式中hti—风流中i点的相对全压，Pa；hi—风流中i点的相对静压，Pa；hvi—风流中i点的动压，Pa。通风阻力：hij——i，j两点间通风阻力pa∆Pi——i点静压差pa∆Pj——j点静压差pa∆Poi——在i点测压时，基准点静压差pa∆Poj——在j点测压时，基准点静压差pa11、实验内容（重点说明）1）、相对静压测量压入式通风时，U型压差计左侧液面受到的压力大于大气压力，相对静压为正；抽出式通风时，U型压差计左侧液面受到的压力小于大气压力，相对静压为负。2）相对全压测量相对全压测量与相对静压测量相似。只是将皮托管的全压管接头“+”接到U型压差计一端，而U型压差计的另一端开口连通大气，如图。.六、风流点压力之间的相互关系1)用比重计测酒精比重后（0.81），注入压差计内，将压差计调平、对零，检查皮托管，用嘴在皮托管的管脚上吹气，从管咀尖端出气的那个管脚为传递全压的“+”管脚，另一则为传递静压的“-”管脚。2)测定风流中任一点的风压。在风道的平直段选定一个断面，将皮托管插入风道内，管嘴位于断面的中心并正对风流方向。开动扇风机，作压人式通风，用胶皮管将皮托管的相应管脚与压差计连接，测该点的相对全压，相对静压和动压。此外，将皮托管沿风道断面垂直上下移动，观察相对静压有无变化。将皮托管转动180°，开动扇风机，作抽出式通风，测相对全压、测相对静压和动压。用空盒气压计或水银气压计测大气压力。用坐标图分析比较压人式和抽出式通风时，测点的绝对全压、绝对静压、动压和相对全压、相对静压、动压之间的关系。3)测定矿井通风阻力。根据能量方程可知，当管道水平放置时，两测点之间管道断面相等，没有局部阻力，且空气密度近似相等时，则两点之间的摩擦阻力就是通风阻力，它等于两点之间的绝对静压差。当管道不是水平放置时，则两点之间的摩擦阻力就等于两点之间的绝对全压差。将U型压差计和皮托管用胶皮管分别按下图连接，检查无误后开机测定。当水柱计稳定时，读取压差计数值记入实验报告书中。用皮尺量出测点1、2之间的距离，根据管道直径，计算出管道面积和周长，记入实验报告书中。根据上述数据计算风阻、等积孔、摩擦阻力系数，记入实验报告书中。12、数据记录测试数据记录整理表年月日巷道名称始测点末测点压差计读数()压差计系数长度()实际阻力差值()测段风量()百米风阻()13、数据处理压入式（正压）通风hti=hi+hvi抽出式（负压）通风hti=hi–hviH=L*A=(毫米水柱)L:分度值A：ρ*sina（仪器系数）H=L*A*g(9.8)=(Pa)如：系数0.5，压差计读数100毫米H=L*A=100*0.5=50毫米水柱=50*9.8=490Pa14、误差分析1）仪器的摆放是否水平，若不平可能会造成读值误差2）数据为稳定读值3）皮