礦井通風(fēng)阻力(編輯修改稿)
2025-01-19 08:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 得 : α 0 = 10－ 4 =則：巷道實(shí)際摩擦阻力系數(shù) 巷道摩擦風(fēng)阻 巷道摩擦阻力 240 , N s ???? ? ? ? 283 3 3 6 6 100 0 7 8 N s /m8fL U L SRSS?? ??? ? ? ?PaQRhff 22 ?????????? 摩擦阻力 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 24 Ventilation of Mines 降低礦井通風(fēng)阻力，對保證礦井安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義 降低井巷摩擦阻力措施 1． 減小摩擦阻力系數(shù) α 。 2． 保證有足夠大的井巷斷面 。 在其它參數(shù)不變時(shí) ， 井巷斷面擴(kuò)大 33%， Rf值可減少 50%。 3． 選用周長較小的井巷 。 在井巷斷面相同的條件下 ，圓形斷面的周長最小 ， 拱形斷面次之 ， 矩形 、 梯形斷面的周長較大 。 4． 減少巷道長度 。 5． 避免巷道內(nèi)風(fēng)量過于集中 。 2R 3LUhQS??3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 摩擦阻力 25 Ventilation of Mines 由于井巷斷面、方向變化以及分岔或匯合等原因，使均勻流動(dòng)在局部地區(qū)受到影響而破壞，從而引起風(fēng)流速度場分布變化和產(chǎn)生渦流等，造成風(fēng)流的能量損失，這種阻力稱為局部阻力 。 一、局部阻力及其計(jì)算 和摩擦阻力類似 ， 局部阻力 hl一般也用動(dòng)壓的倍數(shù)來表示： 式中： ξ —— 局部阻力系數(shù)，無因次。 計(jì)算局部阻力 ，關(guān)鍵是局部阻力系數(shù)確定，因 v=Q/S,當(dāng)ξ 確定后，便可用 22 vh l???222 QSl??? 局部阻力 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 26 Ventilation of Mines 幾種常見的局部阻力產(chǎn)生的類型： １、突變 紊流通過突變部分時(shí)，由于慣性作用，出現(xiàn)主流與邊壁脫離的現(xiàn)象，在主流與邊壁之間形成渦漩區(qū)，從而增加能量損失。 ２、漸變 主要是由于沿流動(dòng)方向出現(xiàn)減速增壓現(xiàn)象，在邊壁附近產(chǎn)生渦漩。因?yàn)?V hv p ，壓差的作用方向與流動(dòng)方向相反，使邊壁附近，流速本來就小，趨于0, 在這些地方主流與邊壁面脫離，出現(xiàn)與主流相反的流動(dòng)，出現(xiàn)渦漩。 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 27 Ventilation of Mines ３、轉(zhuǎn)彎處 流體質(zhì)點(diǎn)在轉(zhuǎn)彎處受到離心力作用，在外側(cè)出現(xiàn)減速增壓，出現(xiàn)渦漩。 ４、分岔與會(huì)合 上述的綜合。 ∴ 局部阻力的產(chǎn)生主要是與渦漩區(qū)有關(guān)，渦漩區(qū)愈大，能量損失愈多，局部阻力愈大。 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 28 Ventilation of Mines 二 、 局部阻力系數(shù)和局部風(fēng)阻 (一 ) 局部阻力系數(shù) ξ 紊流局部阻力系數(shù) ξ 一般主要取決于局部阻力物的形狀 ，而邊壁的粗糙程度為次要因素 。 1． 突然擴(kuò)大 或 式中： v v2—— 分別為小斷面和大斷面的平均流速 ， m/s； S S2—— 分別為小斷面和大斷面的面積 ， m； ρ m—— 空氣平均密度 ， kg/m3。 對于粗糙度較大的井巷 ， 可進(jìn)行修正 22112112221 2221 1 QSvvSSh l ????? ?????????? ?? 222222222212 2221 QSvvSSh l ????? ?????????? ??1 3??? ??? ??????Ⅰ Ⅱ 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 29 Ventilation of Mines 2．突然縮小 對應(yīng)于 小斷面的動(dòng)壓 ， ξ 值可按下式計(jì)算： 考慮到巷道粗糙度的影響： 222v? ???????? ??1SS??????? ??? ???Ⅰ Ⅱ 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 30 Ventilation of Mines 3． 逐漸擴(kuò)大 逐漸擴(kuò)大的局部阻力比突然擴(kuò)大小得多，其能量損失可認(rèn)為由摩擦損失和擴(kuò)張損失兩部分組成。 當(dāng) Θ ＜ 20176。 時(shí) ， 漸擴(kuò)段的局部阻力系數(shù) ξ 可用下式求算： 式中 α — 風(fēng)道的摩擦阻力系數(shù)， Ns2/m4； n— 風(fēng)道大 、 小斷面積之比 ， 即 Ｓ 2／ Ｓ 1； θ — 擴(kuò)張角 。 2211sin112sin?????? ???????? ?? nn ?????θ 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 31 Ventilation of Mines 4． 轉(zhuǎn)彎 巷道轉(zhuǎn)彎時(shí)的局部阻力系數(shù) (考慮巷道粗糙程度 )可按下式計(jì)算： 當(dāng)巷高與巷寬之比 H/b=～ 時(shí) ， 當(dāng) H/b=1～ 時(shí) 式中 ξ 0—— 假定邊壁完全光滑時(shí)， 90176。 轉(zhuǎn)彎的局部阻力系數(shù)； α —— 巷道的摩擦阻力系數(shù)， ； β —— 巷道轉(zhuǎn)彎角度影響系數(shù) 。 ? ? ???? ?????? ??? Hb280? ? ??????????????????b12803 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 32 Ventilation of Mines 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 局部阻力 33 Ventilation of Mines 局部阻力 5． 風(fēng)流分叉與匯合 1) 風(fēng)流分叉 典型的分叉巷道如圖所示 ，1～ 2段的局部阻力 hl１～ 2和1～ 3段的局部阻力 hl１～ 3分別用下式計(jì)算： ? ?22221212~1 cos22 vvvvKh l ??? ???θ2 θ3 1 2 3 3 礦井通風(fēng)阻力 態(tài) 和特性 論與應(yīng)用 ? ?23331213~1 cos22 vvvvKh l ??? ???34 Ventilation of Mines ? ?233223~2 22 vvvKh l
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