矿井通风习题.doc

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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。（ρ=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

2、Ps=2062Pa。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，1~2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。（hR1~2=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

3、Q=v1*S1=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hR1~4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

4、力hR1-4：根据边界条件，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=hR1~4+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600m3／min。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*π(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P3

5、74公式（15-1-6）进行计算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α=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3／min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。(Rf=0.2634Ns2/m8，hf＝37.9Pa)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Δ=6，通过风量为900m3/min，巷道中空气平

6、均密度为1.25kg/m3，求：(1)摩擦风阻Rf；(2)摩擦阻力hf；(3)该巷通风所消耗的功率N(设风机效率η=0.6)。(Rf=1.1309Ns2／m8，hf＝254.5Pa，N=6.36kW)解：(1)根据已知条件d0、Δ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/m3≠1.2kg/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α=0.004Ns2/m4，通过风量Q=40m3/s，空气密度ρ=1.25kg/m3。在突然扩大段，巷道断面由S1=6m2变为S2＝12m2。求：(1)

7、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：（1）已知S1=6m2，S2＝12m2，局部阻力系数为S2S1修正后的局部阻力系数突然扩大的局部阻力为（2）如果风流由断面2流向断面1，则为突然缩小这种情况。S2S1修正后的局部阻力系数为