矿井通风与安全PPT电子课件教案-第6章 通风网络及风量分配与调节

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1、矿井通风与安全中国矿业大学第六章通风网络风量分配与调节6.1风网的基本术语6.2风网的形式与绘制6.3风量分配基本规律6.4风网参数计算6.5局部风量调节方法6.6总风量调节6.7多台通风机联合运转的相互调节6.1风网的基本术语1.节点三条或三条以上风道的交点；断面或支护方式不同的两条风道，其分界点有时也可称为节点。2.分支两节点间的连线，也叫风道。在风网图上，用单线表示分支。其方向即为风流的方向，箭头由始节点指向末节点。3．路由若干方向相同的分支首尾相接而成的线路，即某一分支的末节点是下一分支的始节点。4．回路和网孔由若干方向并不都相同的分支所构成的闭合线路，其中有分支者叫

2、回路，无分支者叫网孔。5．假分支风阻为零的虚拟分支。一般是指通风机出口到进风井口虚拟的一段分支。6．生成树风网中全部节点而不构成回路或网孔的一部分分支构成的图形。每一种风网都可选出若干生成树。7.弦在任一风网的每棵树中，每增加一个分支就构成一个独立回路或网孔，这种分支叫做弦(余树弦)。6.2风网的形式与绘制通风网络联结形式很复杂，基本联结形式分为：串联通风网络并联通风网络角联通风网络复杂联结通风网络6.2.1串联通风网络由两条或两条以上的分支彼此首尾相联，中间没有分叉的线路叫做串联风路。二条或二条以上的分支自风流能量相同的节点分开到能量相同的节点汇合，形成一个或几个网孔的总回

3、路叫做并联风网。如右图所示。6.2.2并联通风网络在简单并联风网的始节点和末节点之间有一条或几条风路贯通的风网叫做角联风网。贯通的分支习惯叫做对角分支。单角联风网只有一条对角分支，多角联风网则有两条或两条以上的对角分支。6.2.3角联通风网络由串联、并联、角联和更复杂的联结方式所组成的通风网路，统称为复杂通风网路。6.2.4复杂联结通风网络复杂风网6.3风量分配基本规律风流在通风网络内流动时，除服从能量守恒方程（伯努利方程）外，还遵守以下规律：风量平衡定律风压平衡定律阻力定律6.3.1风量平衡定律单位时间内流入一个节点的空气质量＝单位时间内流出该节点的空气质量。由于矿井空气不

4、压缩，故可用空气的体积流量(即风量)来代替空气的质量流量。在通风网络中，流进节点或闭合回路的风量＝流出节点或闭合回路的风量，即任一节点或闭合回路的风量代数和为零。对于流进节点的情况：对于流进闭合回路的情况：把上面的式子写成一般的数学式：上式表明；流入节点、回路或网孔的风量与流出节点、回路或网孔的风量的代数和等于零。一般取流入的风量为正，流出的风量为负。在任一闭合回路中，无扇风机工作时，各巷道风压降的代数和为零。即顺时针的风压降等于反时针的风压降。有扇风机工作时，各巷道风压降的代数和等于扇风机风压与自然风压之和。6.3.2风压平衡定律该式表明：回路或网孔中，不同方向的风流风压或

5、阻力的代数和等于零。一般取顺时针方向的风压为正，逆时针方向的风压为负。由右图得：一般形式为：如图所示矿井，平峒口l和进风井口2的标高差Zm；风道2-3和1-3构成敞开并联风网。在2-3风道上的辅助通风机，风压hf作用方向和顺时针方向一致；l和2两点的地表大气压力分别为P0和P0’，1和2两点高差间的地表空气密度平均值为ρ，进风井内的空气密度平均值为ρ’，则：据风流能量方程，得平峒1-3段的风压为：式中，P3、hv3——分别是3点的绝对静压和速压。风路2-3段的风压是风道2-2’和3’-3段的风压之和，即：式中：P2’和P3’——分别是辅助通风机进风口2’和出风口3’的绝对

6、静压；hv2’和hv3’——分别是辅助通风机进风口和出风口的速压。因：则：即：因敞开并联风网内的自然风压是：因：或一般形式为：上式即风压平衡定律，其意义为对于任一个网孔或者回路而言，其风压的代数和与作用在其上的机械风压和自然风压之差值为零。上式的适用条件是：取顺时针风流方向风压为正；网孔或回路中的机械风压和自然风压的作用方向都是顺时针方向。6.3.3阻力定律风流在通风网络中流动，绝大多数属于完全紊流状态，遵守阻力定律，即：hi=RiQi2式中：hi——巷道的风压降；Ri——巷道的风阻；Qi——通风巷道的风量。6.4风网参数计算串联通风网路并联通风网路简单角联通风网路复杂风网6

7、.4.1串联网路1、风量关系式：Q0=Q1=Q2=Q3=·······=Qn上式表明：串联风路的总风量等于各条分支的风量。2、风压关系式：h0=h1+h2+h3+·······+hn上式表明：串联风路的总风压等于其中各条分支的风压之和。3、风阻关系式：R0=R1+R2+R3+·······+Rn上式表明：串联风路的总风阻等于其中各条分支的风阻之和。6.4.2并联网路1、风量关系式：Q0=Q1+Q2+Q3+·······+Qn上式表明：并联风路的总风量等于各分支的风量之和。2、风压关系式：h0=h1=h2