【正文】 ? 610 如圖 3所示并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)，已知各分支風(fēng)阻： R1＝ ， R2＝ ，單位為 Ns2/m8 ；總風(fēng)量 Q＝ 40 m3/s 。 ? 64 礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中風(fēng)流流動的基本規(guī)律有哪幾個？寫出其數(shù)學(xué)表達式。Ⅱ ＝ 23＝ R23QⅠ 2＝ 402＝ 576Pa 公共風(fēng)路 l2所需要的風(fēng)壓 h’12＝ 845Pa，所以西翼風(fēng)機的總風(fēng)壓為： h’Ⅰ ＝ h’12＋ h’23＝ 845＋ 576＝ 1421Pa 根據(jù) h’Ⅰ 和 QⅠ 兩個數(shù)據(jù)所構(gòu)成的新工作點 j，把西翼風(fēng)機葉片角度調(diào)整到 40176。如果公共風(fēng)路的阻力繼續(xù)增大，甚至大于西翼風(fēng)機零風(fēng)量下的風(fēng)壓，這時西翼的風(fēng)流就會反向或逆轉(zhuǎn)，整個西翼變?yōu)闁|翼進風(fēng)路線之一。Ⅰ 比 QⅠ 小 )，而通過東翼的風(fēng)量卻供大于求(QⅡ 比 Q39。＝ 127m3/s， 自 d點畫水平線分別交 Ⅱ 39。 這在概念上好比兩風(fēng)機搬到分風(fēng)點后 ， 用它們的剩余特性曲線 Ⅰ 39。和專用風(fēng)路 24的風(fēng)阻曲線 R24，按照上述串聯(lián)轉(zhuǎn)化原則，畫出東翼主要通風(fēng)機為風(fēng)路 24服務(wù)以后的剩余特性曲線 Ⅱ 39。 在上述東翼主要通風(fēng)機特性曲線因加大風(fēng)量而調(diào)整的情況下，西翼主要通風(fēng)機特性曲線是否可以因風(fēng)量不改變而不需要調(diào)整 ? 如果西翼主要通風(fēng)機特性曲線不調(diào)整，就成為東翼主要通風(fēng)機用特性曲線 Ⅱ ’和西翼主要通風(fēng)機特性曲線 Ⅰ 聯(lián)合運轉(zhuǎn)對該礦進行通風(fēng)。當(dāng)東翼主要通風(fēng)機的葉片角度調(diào)整到 45176。這時，為了保證東翼的風(fēng)量需增加到 90 m3/s(為簡便不計漏風(fēng) )，礦井的總進風(fēng)量也要增加，公共風(fēng)路 12的阻力和東翼主要通風(fēng)機專用風(fēng)路 24的阻力都要變大，即風(fēng)路 12的阻力變?yōu)椋? h39。s2/m8；西翼風(fēng)機葉片角度是 35176。主要通風(fēng)機的輸入功率則由 N降到 N39。s2/m8。 改變主要通風(fēng)機工作風(fēng)阻的調(diào)節(jié)法 某礦抽出式風(fēng)機是軸流風(fēng)機，葉片安裝角為 176。(Pa)的全風(fēng)壓。 根據(jù)兩數(shù)值找出風(fēng)機的新工作點 b，將風(fēng)機的動輪葉片安裝角調(diào)整到 30176。 缺點：管理工作比較復(fù)雜，安全性比較差，施工比較困難。 輔助通風(fēng)機運轉(zhuǎn)時，使得進風(fēng)路上的風(fēng)流能量降低，出風(fēng)路上的風(fēng)流能量提高。需要注意的是輔助通風(fēng)機和主要通風(fēng)機有著串聯(lián)運轉(zhuǎn)的關(guān)系，因此選擇輔助通風(fēng)機不能孤立進行，必須和主要通風(fēng)機緊密配合。 兩個并聯(lián)采區(qū)以外，總進風(fēng)段和總回風(fēng)段總阻力為： h12＋ h34＝ +＝ 當(dāng)?shù)V井的自然風(fēng)壓很小或可忽略不計時，主要通風(fēng)機能夠供給兩個并聯(lián)采區(qū)使用的剩余風(fēng)壓為： hfa－ (h12＋ h34)＝ 1519－ ＝ Pa 二采區(qū)按需通過 ，其阻力是 。要使一、二采區(qū)得到所需的風(fēng)量，兩采區(qū)將分別產(chǎn)生 、 阻力。RS N s mLC? ?? 2. 降阻調(diào)節(jié)的分析 降阻調(diào)節(jié)的優(yōu)點是使礦井總風(fēng)阻減少。 ,U C S m?2211 51139。 3LURS??1 1 11 3139。當(dāng)局部風(fēng)阻較大時，應(yīng)首先降低局部風(fēng)阻；當(dāng)局部風(fēng)阻較小摩擦風(fēng)阻較大時，則應(yīng)降低摩擦風(fēng)阻。 ? 1) 調(diào)節(jié)風(fēng)門應(yīng)盡量安設(shè)在回風(fēng)巷道中，以免妨礙運輸。 如右圖所示， I為軸流式通風(fēng)機的風(fēng)壓曲線， Ⅱ 為離心式通風(fēng)機的風(fēng)壓曲線。由 R’與 I的交點 a’得出調(diào)節(jié)后的礦井總風(fēng)量Q’。 根據(jù)實驗，風(fēng)流通過調(diào)節(jié)風(fēng)門時的速度變化具有以下比例關(guān)系： ? 式中 v1－風(fēng)流在調(diào)節(jié)風(fēng)門處的平均風(fēng)速， m/s。為此，需在 1分支的回風(fēng)段設(shè)置一調(diào)節(jié)風(fēng)門，使它產(chǎn)生一局部阻力 hev=h2－ h1＝＝ 730Pa。經(jīng)過下表的驗算，知一個回路和兩個網(wǎng)孔中不同方向的累計風(fēng)壓很接近，誤差均小于 5%。為了便捷，宜把有關(guān)的已知數(shù)和計算值列入表中進行計算。 解 : 故該對角分支中的風(fēng)流是自 b流向 c。再選擇風(fēng)阻值較大的 M條分支為弦，這樣在由這顆最小樹的樹枝和弦所構(gòu)成的 M個獨立網(wǎng)孔或回路中，風(fēng)阻最小的分支處于公共分支，而風(fēng)阻較大的分支處于非公共分支上。如果網(wǎng)路中有 M個這樣獨立的網(wǎng)孔，就需要求出 M個這樣的風(fēng)量校正值，并對網(wǎng)孔中各分支的風(fēng)量進行校正。 圖中有兩個節(jié)點，用風(fēng)量平衡方程可以列出 J－ 1=2－ 1個方程： Q= Qc＋ Qd 用風(fēng)壓平衡方程可以列出 N－ (J－ 1)＝ 2－ (2－ 1)＝ 1個方程： hc＝ hd 即 R1Qc2=R2Qd2 由于 Qc、 Qd是未知的，需要求出。故對于任何風(fēng)網(wǎng)，可列出線性無關(guān)的獨立方程數(shù)為 N＝ M＋ (J－ 1)個。 復(fù)雜風(fēng)網(wǎng) 復(fù)雜風(fēng)網(wǎng)中自然分配風(fēng)量的計算方法很多 。例如在分支 5尚未掘通之前，把四條非對角分支的風(fēng)阻值代入判別式，如算得判據(jù) K1，便可判定 Q5向上流，如得 K1，則 Q5必須向下流，如得 K=1， Q5必等于零。 ? 上式的適用條件是：取順時針風(fēng)流方向風(fēng)壓為正；網(wǎng)孔或回路中的機械風(fēng)壓和自然風(fēng)壓的作用方向都是順時針方向。 2 39。 39。一般取順時針方向的風(fēng)壓為正，逆時針方向的風(fēng)壓為負。 由于礦井空氣不壓縮，故可用空氣的體積流量 (即風(fēng)量 )來代替空氣的質(zhì)量流量。 風(fēng)網(wǎng)的形式與繪制 通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)形式很復(fù)雜，基本聯(lián)結(jié)形式分為： ? 串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) ? 并聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) ? 角聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) ? 復(fù)雜聯(lián)結(jié)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 串聯(lián)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò) 由兩條或兩條以上的分支彼此首尾相聯(lián)，中間沒有分叉的線路叫做 串聯(lián)風(fēng)路 。其方向即為風(fēng)流的方向，箭頭由始節(jié)點指向末節(jié)點。 ? 3．路 由若干方向相同的分支首尾相接而成的線路，即某一分支的末節(jié)點是下一分支的始節(jié)點。 二條或二條以上的分支自風(fēng)流能量相同的節(jié)點分開到能量相同的節(jié)點匯合，形成一個或幾個網(wǎng)孔的總回路叫做并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。 在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，流進節(jié)點或閉合回路的風(fēng)量＝流出節(jié)點或閉合回路的風(fēng)量，即任一節(jié)點或閉合回路的風(fēng)量代數(shù)和為零。 由右圖得： 一般形式為： 如圖所示礦井，平峒口 l和進風(fēng)井口 2的標(biāo)高差 Zm；風(fēng)道23和 13構(gòu)成敞開并聯(lián)風(fēng)網(wǎng)。 39。()f v vh P h P h? ? ? ?39。 阻力定律 風(fēng)流在通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中流動，絕大多數(shù)屬于完全紊流狀態(tài)，遵守阻力定律，即： hi=RiQi2 式中： hi—— 巷道的風(fēng)壓降； Ri—— 巷道的風(fēng)阻； Qi—— 通風(fēng)巷道的風(fēng)量。=Qn 上式表明：串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各條分支的風(fēng)量。+hn 上式表明：串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于其中各條分支的風(fēng)壓之和。+Rn 上式表明：串聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)阻等于其中各條分支的風(fēng)阻之和。+Qn 上式表明：并 聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)量等于各分支的風(fēng)量之和。=hn 上式表明：并聯(lián)風(fēng)路的總風(fēng)壓等于各分支的風(fēng)壓。 2) 制定風(fēng)流不穩(wěn)定的預(yù)防措施。 但無論哪種方法都必須使用前述的那些規(guī)律建立數(shù)學(xué)方程 ，然后用不同的數(shù)學(xué)手段計算 。正好等于網(wǎng)路中的分支數(shù) N。斯考德 — 恒斯雷法首先假定風(fēng)路 ACB、 ADB的風(fēng)量是 Q1和 Q2則有： Q1＋ Q2＝ Qc＋ Qd＝ Q Q1與 Qc的差值就是 Qd與 Q2的差值△ Q： △ Q＝ Q1－ Qc ＝ Qd－ Q2 這一差值也是我們要求的 ACBD網(wǎng)孔中的風(fēng)量校正值。 如果一個網(wǎng)孔中有 n條分支，而不是并聯(lián)網(wǎng)孔中的兩條分支，則對照前面的風(fēng)量校正公式，這時的風(fēng)量校正公式為： 2111122nni i iiii nni i i iiiR Q hQR Q R Q????? ? ? ? ????? 該式分子為各分支的風(fēng)壓的代數(shù)和，單位為 Pa。 2. 任一閉合網(wǎng)孔或風(fēng)路的風(fēng)量校正值求得后，應(yīng)對本閉合風(fēng)路的各支風(fēng)量及時進行校正。對于其它風(fēng)網(wǎng)，如事先無法判別其中不穩(wěn)定風(fēng)流的方向，可先假定，若計算出該假定風(fēng)向的風(fēng)量是負值時，則假定的風(fēng)向不正確，改正過來即可。例如，對回路 a— b— d— c— a，第一次的△ Qi值用下式計算： 2 2 2 21 1 3 3 2 2 4 41 1 3 3 2 2 4 42 2 2 23()2( )( 8 16 .03 11 .84 13 .97 85 18 .16 )2( 8 16 .03 11 .84 13 .97 85 18 .16 ) 7 02 , /33 .98iR Q R Q R Q R R Q R Q R Q R Qms? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ??? ? ? 然后，校正計算該回路中各分支的風(fēng)量。故表中即為風(fēng)網(wǎng)各分支的自然分配風(fēng)量和風(fēng)壓。 221 1 1222 2 239。 22() ,2wvvh P a? ??211 .6 ~ 1 .8 1 .7vvvv? ??? 設(shè)通過調(diào)節(jié)風(fēng)門和巷道的風(fēng)量為 Q，巷道斷面積為 S，則上式變?yōu)椋? 取 ρ＝ ，得： 21 1 . 7 ( ) 1 . 7 ( )wv v v vSS? ? ? ? ?2[ ( ) ]2wwSSh??? 化簡上式得： 在上例中，若 1分支設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門處的巷道斷面 S1＝4m2，則算出調(diào)節(jié)風(fēng)門