礦內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)(2)-wenkub
2023-05-22 02:10:41 本頁面
【正文】 因此這三項(xiàng)之和稱為 通風(fēng)壓力 。這時(shí)外力對(duì)風(fēng)流所做的功為： 2112 )( ??? 阻HvPP10 同樣，根據(jù)功能定理：外力對(duì)這段流體所作的功等于這段流體機(jī)械能的增量。間所增加的機(jī)械能 。 因此在 △ t時(shí)間里 ， 外力對(duì)這段液體所作的總功為： W＝ F1V1△ t－ F2V2△ t＝ P1S１ V1△ t－ P2S2V2△ t 按流體的連續(xù)性方程 S1V1＝ S2V2＝ Q， 代入上式得： W＝ (P1－ P2)S1Vl△ t＝ (P1－ P2)Q△ t＝ (P1－ P2) v 式中 v—— 管道 Sl、 S1 ’間或 S S2’間流體的體積 。 理想流體 5 礦井風(fēng)流的能量方程 礦井風(fēng)流可以看作是一種連續(xù)的介質(zhì)作不可壓縮的穩(wěn)定流 ， 礦井巷道的特征是細(xì)長(zhǎng)的 ， 其橫斷面上各點(diǎn)的參數(shù)變化不大 ， 可以看作是一維流動(dòng) ， 即礦井風(fēng)流的各個(gè)參數(shù)僅限于 x軸變化 。 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 ， 為了簡(jiǎn)化問題 ， 假定在流體運(yùn)動(dòng)中并無內(nèi)摩擦力的存在 。 氣體的分子間距很大 ， 分子間的吸引力很小 ， 因而 ，氣體分子可以自由運(yùn)動(dòng) ， 故氣體極易變形和流動(dòng) ，而且總是充滿它所能夠達(dá)到的全部空間 。1 王德明 秦波濤 能源與安全工程學(xué)院 礦井通風(fēng)與安全 Mine Ventilation and Safety 中國礦業(yè)大學(xué)教學(xué)多媒體課件 2 ?第二章 礦內(nèi)空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 3 2． 1 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 的分子間距較小 ， 分子間的吸引力較大 ， 在周圍分子的作用下 ， 液體分子能夠在其他分子間移動(dòng) ， 但不能像氣體分子那樣自由運(yùn)動(dòng) ， 所以 ，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 。 當(dāng)風(fēng)流從 AA斷面流向 BB斷面時(shí) ， 設(shè) AA斷面的風(fēng)速為 V1， 斷面積為S1， BB斷面的風(fēng)速為 V2， 斷面積為 S2。 7 按功能定理 ， 外力對(duì)這段流體所作的功等于這段流體機(jī)械能的增量 。 設(shè)這一小段液體的質(zhì)量為 m， 其位能的增加量為： △ E位 ＝ mgZ2－ mgZ1＝ mg(Z2－ Z1) 動(dòng)能的增加量為： )(212121 21222122 VVmmVmV ????? 動(dòng)8 于是按功能定理可以列出： 22222111 2121 mVm gZvPmVm gZvP ?????)(21)()( 21221221 VVmZZmgvPP ?????由于斷面 S S2是在同一管道中任意選取的，所以對(duì)于任何斷面來說，均有： 常量??? 221 mVm gZPv9 實(shí)際風(fēng)流與理想流體的區(qū)別在于實(shí)際風(fēng)流具有粘性，在流動(dòng)過程中要受到巷道幫壁限制導(dǎo)致的內(nèi)摩擦的作用，這種作用與風(fēng)流的方向相反?？傻茫? )(21)()( 2122122121 VVmZZmgHvPP ?????? ?阻或： 2122222111 )21()21(??????? 阻HmVm gZvPmVm gZvP這就是實(shí)際流體的能量方程 。 h阻 12是表示 1米 3風(fēng)流的能量損失 。 上式還表明 ， 風(fēng)流是由總能量大的斷面向總能量小的斷面流動(dòng) 。 V2＝ 4m/s。但在通風(fēng)測(cè)量中，他們并不以能量的形式出現(xiàn)，而是以壓力的形式出現(xiàn)，這三部分能量分別表示為靜壓，位壓和動(dòng)壓。 19 在實(shí)際測(cè)定時(shí) ， 還需借助于能夠接受壓力的接受管 與能夠傳遞壓力的 傳壓管 。 前者可以接受風(fēng)流的點(diǎn)靜壓或點(diǎn)靜壓與點(diǎn)速壓之和 ， 后者則只用以接受風(fēng)流的點(diǎn)靜壓 。內(nèi)外管之間互不通連 。 ? 質(zhì)量為 m 的物體位于基點(diǎn)上 ， 其勢(shì)能為 0。 由于所定基準(zhǔn)面不同 ， 位壓的絕對(duì)值亦不同 ， 但在礦井通風(fēng)中通常是比較兩斷面上的位壓差 ， 這時(shí) 2斷面的位壓差等于這段空氣柱在單位面積上的重量 (hei＝γ(Z1— Z2)＝ γZ12 Pa） 。 222222111121 VgZPVgZPh ???? ??????? ）（阻24 式中其它各項(xiàng)不變。 239。 在幫壁處 ， 受風(fēng)流粘性的影響 ， 風(fēng)速較低 ， 存在著附面層；斷面的中心點(diǎn)風(fēng)速最大 。 測(cè)量時(shí) ， 選擇風(fēng)流比較規(guī)整的任一斷面 i， 使皮托管的管咀放置在管道
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