礦內(nèi)空氣動力學基礎(1)(編輯修改稿)
2025-06-16 02:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 則的熱運動，不斷地與器壁 (或井壁或巷道壁 )相碰撞，平均起來對任何方向的撞擊次數(shù)是相等的，故器壁各面上所受的壓力也是相等的，即各向同值。 ? 根據(jù)上面的分析，空氣的壓力可用下式表示： ? 式中 n—— 單位體積內(nèi)的空氣分子數(shù)； ? —— 分子平移運動的平均動能。 ? 上式闡述了氣體壓力的本質(zhì)。 25 ? 空氣壓力大小就表示單位體積空氣所具有的機械能量的大小。空氣壓力的大小可以用儀表測定。 ? 壓力的單位為 Pa (帕斯卡， 1 Pa＝ 1 N/m2) 。 ? 在地球引力場中的大氣由于受分子熱運動和地球重力場引力的綜合作用，空氣的壓力在不同標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；R0為通用氣體常數(shù)； T為空氣的絕對溫度， K； P0為海平面處的大氣壓， Pa)。 26 ? 風流點壓力及其相互關系 ? 風流點壓力 ? 風流的點壓力是指在井巷和通風管道風流中某個點的壓力，就其形成的特征來說，可分為靜壓、動壓和全壓 (風流中某一點的靜壓和動壓之和稱為全壓 )。 ? 根據(jù)壓力的兩種計算基準，某點 i的靜壓又分為絕對靜壓 (Pi)和相對靜壓（ hi） ? 同理，全壓也可分絕對全壓 (Pti)和相對全壓（ hti）。 27 ? 在圖 231的通風管道中， a圖為壓入式通風，在壓入式通風時，風筒中任一點 i的相對全壓恒為正值，所以稱之為正壓通風 ? b圖為抽出式通風，在抽出式通風時，除風筒的風流入口斷面的相對全壓為零外，風筒內(nèi)任一點 i的相對全壓恒為負值，故又稱為負壓通風。 ? 在風筒中，斷面上的風速分布是不均勻的，一般中心風速大，隨距中心距離增大而減小。因此，在斷面上相對全壓是變化的。 28 ? 無論是壓入式還是抽出式，其絕對全壓均可用下式表示： ? （ 232） ? 式中 Pti—— 風流中 i點的絕對全壓， Pa； ? Pi—— 風流中 i點的絕對靜壓， Pa； ? hvi—— 風流中 i點動壓， Pa。 ? 由于 hvi 0，故由（ 232）可得，風流中任一點（無論是壓入式還是抽出式）的絕對全壓恒大于其絕對靜壓： ? （ 233） ? 風流中任一點的相對全壓為： ? （ 234） ? 式中 P0i—— 當時當?shù)嘏c風道中 i點同標高的大氣壓， Pa。 ? 在壓入式風道中（ ） ? 在抽出式風道中（ ） 29 ? 由此可見，風流中任一點的相對全壓有正負之分，它與通風方式有關。 ? 而對于風流中任一點的相對靜壓，其正負不僅與通風方式有關，還與風流流經(jīng)的管道斷面變化有關。 ? 在抽出式通風中其相對靜壓總是小于零 (負值 )； ? 在壓入式通風中，一般情況下，其相對靜壓是大于零(正值 )，但在一些特殊的地點其相對靜壓可能出現(xiàn)小于零 (負值 )的情況，如在通風機出口的擴散器中的相對靜壓一般應為負值，對此在學習中應給予注意。 30 ? 風流點壓力的測定 ? 測定風流點壓力的常用儀器是壓差計和皮托管。 ? 壓差計是度量壓力差或相對壓力的儀器。在礦井通風中測定較大壓差時，常用 U型水柱計；測值較小或要求測定精度較高時，則用各種傾斜壓差計或補償式微壓計；現(xiàn)在，一些先進的電子微壓計正在進入通風測定中。 31 ? 皮托管是一種測壓管，它是承受和傳遞壓力的工具。它由兩個同心管（一般為圓形）組成，其結構如圖 232所示。尖端孔口 a與標著（十）號的接頭相通，側壁小孔 b與標著（一）號的接頭相通。 32 ? 下面以圖 233所示的抽出式通風風筒中 i點的相對靜壓測定為例，說明風流點壓力的測定原理。 ? 其測定的布置如圖 233所示，皮托管的（一）接頭用膠皮管連在 U型水柱計上，水柱計的壓差為 h。以水柱計的等壓面 00為基準面。設 i點至基準面的高度為 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點同標高的大氣壓。 33 ? 則水柱計等壓面 00兩側的受力分
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1