说明轴流式风机给出的大多是静压特性曲线教学课件

三ANYm还触更怒矿井通风与安全矿井通风阻力与动力2019.3井巷通风阻力第一节井巷断面上的风速分布第二节摩擦风阻与阻力第三节局部风阻与阻力第四节矿井总风阻与矿井等积孔第五节降低矿井通风阻力的措施当空气沿井巷运动时,由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力,它是造成风流能量损失的原因。井巷通风阻力可分为两类:摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力。第一节井巷断面上风速分布、风流流态1、管道流同一流体在同一管道中流动时,不同的流速,会形成不同的流动状态当流速较低时,流体质点互不混杂,沿蓍与管轴平行的方向作层状运动,称为层流(或滞流)。当流速较大时,流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化,成为互相混杂的紊乱流动,称为紊流(或湍流)(1)雷诺数一ReRe式中:平均流速v、管道直径d和流体的运动粘性系数V。当空气温度为1590时,v=14.4×106m2/s层流臂子着色液D柴色线过渡流矿光滑的很好修圆的进口蒜流(a)雷诺实验示意图实验表明:Re2320层流(下临界雷诺数)Re>4000紊流(上临界雷诺数)中间为过渡区。实际工程计算中,为简便起见,通常用Re=2300来判断管路流动的流态。Re≤2300层流,Re>2300紊流(2)当量直径对于非圆形断面的井巷,R数中的管道直径d应以井巷断面的当量直径de来表示:de=4因此,非圆形断面井巷的雷诺数可用下式表示:Re、4VS对于不同形状的井巷断面,其周长与断面积关系,可用下式表U=C√S式中:0-断面形状系数:梯形c4.16;三心拱c4.10;半圆拱C3.84;圆形拱c=3.54。2、孔隙介质流在采空区和煤层等多孔介质中风流的流态判别准数为:式中:K一冒落带滲流系数,m2;/-滤流带粗糙度系数,m层流,R。≤0.25;紊流,R>2.5;过渡流0.25<R<2.5二、井巷断面上风速分布(1)紊流脉动和时均速度风流中各点的流速、压力等物理参数随时间作不规则瞬时速度v随时间τ的变化。其值虽然不断变化,但在一足够长的时间段T内,流速v总是围绕着某一平均值上下波动T(2)巷道风速分布由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响,井巷断面上风速分布是不均匀的。层流边层:在贴近肇面处仍存在层流运动薄层,即层流边层。其厚度δ随Re增加而变薄,它的存在对流动阻力、传热和传质过程有较大影响。在层流边层以外,从巷擘向巷道轴心方向,风速逐渐增大,呈抛物线分布。VIndx平均风速vds式中:vdS巷道通过风量Q。则:Q=V×s风速分布系数:断面上平均风速v最大风速v的比值称为风速分布系数(速度场系数),用K表示K巷壁愈光滑,K值愈大,即断面上风速分布愈均匀砌碹巷道,K=0.8~0.86;木棚支护巷道,K=0.68~0.82;无支护巷道,K=0.74~0.81。实际中,由于受井巷断面形状和支护形式的影响,及局部阻力物的存在,最大风流不一定在井巷的轴线上。风速分布也不一定是有对称性第二节摩擦风阻与阻力、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时,由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。由流体力学可知,无论层流还是紊流,以风流压能损失来反映的摩擦阻力可用下式(达西定律)来计算2λ一无因次系数,即沿程阻力系数,通过实验求得圆形风管直径,非圆形管用当量直径;1.尼古拉兹实验实际流体在流动过程中,沿程能量损失一方面(内因)取决于粘滞力和惯性力的比值,用雷诺数R来衡量;另一方面(外因)是固体壁面对流体流动的阻碍作用,故沿程能量损失又与管道长度、断面形状及大小、壁面粗糙度有关。其中壁面粗糙度的影响通过A值来反映。