第二章矿井通风压力ppt课件.ppt

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1、矿井通风MineVentilation余岚甘肃煤炭工业学校第一节空气的主要物理参数一、空气的密度与比容1、空气的密度单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，用ρ来表示。即：（2-1）一般将空气压力为101325Pa，温度为20℃，相对湿度为60%的矿井空气称为标准矿井空气，其密度为1.2kg/m32.空气的比容单位质量空气所占有的体积叫空气的比容，用υ（m3/kg）表示，比容和密度互为倒数，它们是一个状态参数的两种表达方式。即：（2-2）二、空气的压力（压强）矿井通风中，习惯将压强称为空气的压力。空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在矿井通风中习惯称为压力。它

2、是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。根据物理学的分子运动理论，空气的压力可用下式表示：P＝（2-3）地面空气压力习惯称为大气压。越靠近地表大气压力也越大。此外，大气压力还与当地的气候条件有关，即便是同一地区，也会随季节不同而变化，甚至一昼夜内都有波动。矿井常用压强单位：PaMPammHgmmH20mmbarbaratm等。换算关系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa１mmbar=100Pa=10.2mmH20,１mmHg=13.6mmH20=133.32Pa三、空气的粘性当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生

3、粘性阻力(内摩擦力)以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。在矿井通风中还常用运动粘度(m2／s)和动力粘度(Pa·s)表示。温度是影响流体粘性的主要因素之一，但对气体和液体的影响不同。气体的粘性随温度的升高而增大；液体的粘性随温度的升高而减小。质量1kg的气体，升高或降低绝对温度1K时所吸收或放出的热量，叫做气体的质量比热，可写成C=dq/dT,kJ/(kg·K)。四、空气的比热第二节风流的能量与压力能量与压力是通风工程中两个重要的基本概念，压力可以理解为：单位体积空气所具有的能够对外作功的机械能。一、风流的能量与压力1.静压能－静压（1）静压能与静压的概

4、念空气的分子无时无刻不在作无秩序的热运动。这种由分子热运动产生的分子动能的一部分转化的能够对外作功的机械能叫静压能，J／m3，在矿井通风中，压力的概念与物理学中的压强相同，即单位面积上受到的垂直作用力。静压Pa=N/m2也可称为是静压能，值相等（２）静压特点a.无论静止的空气还是流动的空气都具有静压力；b.风流中任一点的静压各向同值，且垂直于作用面；c.风流静压的大小（可以用仪表测量）反映了单位体积风流所具有的能够对外作功的静压能的多少。如说风流的压力为101332Pa，则指风流1m3具有101332J的静压能。（３）压力的两种测算基准（表示方法）根据压力的测算基准不同

5、，压力可分为：绝对压力和相对压力。A、绝对压力：以真空为测算零点（比较基准）而测得的压力称之为绝对压力，用P表示。B、相对压力：以当时当地同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压力，即通常所说的表压力，用h表示。风流的绝对压力（P）、相对压力（h）和与其对应的大气压（P0）三者之间的关系如下式所示：h=P－P0（2-4）abPa真空P0Pbha(+)hb(-)P0Pi与hi比较：I、绝对静压总是为正，而相对静压有正负之分；II、同一断面上各点风流的绝对静压随高度的变化而变化，而相对静压与高度无关。III、Pi可能大于、等于或小于与该点同标高的大气压(P0

6、i)。在压入式通风矿井中，井下空气的绝对压力都高于当地当时同标高的大气压力，相对压力是正值，称为正压通风；在抽出式通风矿井中，井下空气的绝对压力都低于当地当时同标高的大气压力，相对压力是负值，又称为负压通风。由此可以看出，相对压力有正压和负压之分。2.位能—位压(1)位能与位压的概念单位体积空气由于位置高度不同而具有的一种能量叫位能，用E位（J/m3）表示。位能所呈现的压力叫位压，用P位（Pa）表示。位能和位压的大小，是相对于某一个参照基准面而言的。(2)位压的计算式E位＝MgZ（2-5）＝ρ12gZ12，Pa（2-6）(3)、位压的特点a位压只相对于基准面存在，是该断

7、面相对于基准面的位压差。基准面的选取是任意的，因此位压可为正值，也可为负值。一般将基准面设在所研究系统风流的最低水平。b位压是一种潜在的压力，不能在该断面上呈现出来。C位压和静压可以相互转化。当空气从高处流向低处时，位压转换为静压；反之，当空气由低处流向高处时，部分静压将转化成位压。d不论空气是否流动，上断面相对于下断面的位压总是存在的。图为立井井筒中位压计算图实际测定时，应在1—1和2—2断面之间布置多个测点（如图布置了a、b两个测点），分别测出各点和各段的平均密度（垂距较小时可取算术平均值），再由下式计算1—1断面相对于2—2断面的位