礦內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(1)-wenkub
2023-05-22 02:10:41 本頁面
【正文】 通風(fēng)工程中重要參數(shù)的基礎(chǔ)。 ? 真實(shí)流體都是有粘性的 ， 在研究過程中 ， 首先以理想流體代替真實(shí)流體 ， 以便清晰揭示流體主要運(yùn)動(dòng)特性；然后 ， 再根據(jù)需要考慮粘性的影響 。 流體中的內(nèi)摩擦力又叫粘滯力 ， 決定它的因素很復(fù)雜 ， 因此就造成了研究液體運(yùn)動(dòng)時(shí)的很大困難 ， ? 為簡(jiǎn)化問題 ， 假定在流體運(yùn)動(dòng)中并無內(nèi)摩擦力的存在 。 氣體的分子距很大 ， 分子間的吸引力很小 ， 總是充滿它所能夠達(dá)到的全部空間 。 ?重點(diǎn)與難點(diǎn) 礦內(nèi)空氣主要成分及其性質(zhì) 井下常見的有害氣體、來源及最高允許濃度 礦井的氣候條件（溫度、濕度，風(fēng)速） 5 第 2章 礦內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) ? 根據(jù)能量平衡及轉(zhuǎn)換定律 ， 結(jié)合礦井風(fēng)流的特點(diǎn) ， 分析礦井風(fēng)流任一斷面上的機(jī)械能和風(fēng)流沿井巷運(yùn)動(dòng)的能量變化規(guī)律及其應(yīng)用 ， 為以后章節(jié)提供理論基礎(chǔ) 。 6 第 2章 礦內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) ? 流體的概念 ? ? 風(fēng)流能量與能量方程 ? ? 風(fēng)流壓力及壓力坡度 ? 7 學(xué)習(xí)目標(biāo)、重點(diǎn)與難點(diǎn) 學(xué)習(xí)目標(biāo) ? 流體的概念 ? 風(fēng)流能量與能量方程 ? 風(fēng)流壓力及壓力坡度 重點(diǎn)與難點(diǎn) ? 點(diǎn)壓力之間的關(guān)系 ? 能量方程及其在礦井中的應(yīng)用 8 流體的概念 ? 流體 是一種受任何微小剪切力作用時(shí)都能連續(xù)變形的物質(zhì) 。 ? 液體 的分子距較小 ， 分子間的吸引力較大 ， 液體的流動(dòng)性不如氣體 。 ? 一般來說 ， 流體是可以壓縮的 ， 當(dāng)壓力改變時(shí)其體積就要改變 ， 因而密度也隨之必變 。 因此 ， 理想流體是為便于解決實(shí)際問題對(duì)真實(shí)流體作的一種抽象 。 ? 在井巷中，任一斷面上的能量（機(jī)械能）都由位能、壓能和動(dòng)能三部分組成。 ? 當(dāng)向上移動(dòng)到高于基點(diǎn) Z（ m）時(shí)，做的功為 ? ， J ? 這就給出了物體在 Z高度上的位能。 14 靜壓能（流動(dòng)功） ? 為平衡管道內(nèi)的壓力，施加的力為 ? F=PA ， N ? 做的功為 ， J ? 又 AS是流體的體積 V，所以 ? 根據(jù)密度的定義 ? ?=m/V 或者 V=m/? ? 則對(duì)該單元體做的流動(dòng)功為 ? 或者 ， （ J/kg） （ 27） ? 當(dāng)流體在管道中連續(xù)流動(dòng)時(shí)，壓力就必須對(duì)流體連續(xù)做功 , 此時(shí)的壓力就稱為壓能，所做的功為流動(dòng)功。 ? 假設(shè)空氣不可壓縮，則在井下巷道內(nèi)流動(dòng)空氣的任意斷面，它的總能量都等于動(dòng)能、位能和靜壓能之和。 單位體積 24 單位質(zhì)量 19 風(fēng)流能量與能量方程 ? 關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明 ? 從能量方程的推導(dǎo)過程可知，方程是在一定的條件下導(dǎo)出的，并對(duì)它做了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。 20 ? (3) 風(fēng)流總是從總能量 (機(jī)械能 )大的地方流向總能量小的地方。 ? (5) 在始、末斷面間有壓源時(shí)，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致，壓源為正，說明壓源對(duì)風(fēng)流做功；如果兩者方向相反，壓源為負(fù)，則壓源成為通風(fēng)阻力。 ? 它是空氣分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。 ? 上式闡述了氣體壓力的本質(zhì)。 ? 在地球引力場(chǎng)中的大氣由于受分子熱運(yùn)動(dòng)和地球重力場(chǎng)引力的綜合作用，空氣的壓力在不同標(biāo)高處其大小是不同的；也就是說空氣壓力還是位置的函數(shù)，它服從玻耳茲曼分布規(guī)律： ? （見 P26） ? (式中， 為空氣的摩爾質(zhì)量， kg/kmol； g為重力加速度， m/s2； z為海拔高度， m，海平面以上為正，反之為負(fù)；R0為通用氣體常數(shù)； T為空氣的絕對(duì)溫度， K； P0為海平面處的大氣壓， Pa)。 ? 在風(fēng)筒中，斷面上的風(fēng)速分布是不均勻的，一般中心風(fēng)速大，隨距中心距離增大而減小。 ? 在壓入式風(fēng)道中（ ） ? 在抽出式風(fēng)道中（ ） 29 ? 由此可見，風(fēng)流中任一點(diǎn)的相對(duì)全壓有正負(fù)之分，它與通風(fēng)方式有關(guān)。 ? 壓差計(jì)是度量壓力差或相對(duì)壓力的儀器。尖端孔口 a與標(biāo)著（十）號(hào)的接頭相通，側(cè)壁小孔 b與標(biāo)著（一）號(hào)的接頭相通。設(shè) i點(diǎn)至基準(zhǔn)面的高度為 z，膠皮管內(nèi)的空氣平均密度為，膠皮管外的空氣平均密度為；與 i
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