【正文】 = Pt6－ Pt5 通風機全壓 Ht與風道通風阻力、出口動能損失的關系 hR6～ 10 = Pt6－ Pt10 ∴ 　 Pt6 = hR6～ 10＋ Pt10， hR0～ 5 = Pt0－ Pt5 ∴ Pt5 = Pt0－ hR0～ 5， Ht = Pt6－ Pt5 = hR6～ 10＋ Pt10－（ Pt0－ hR0～ 5） =hR6～ 10＋ P0＋ hv10－（ P0－ hR0～ 5） =hR6～ 10＋ hv10＋ hR0～ 5 Ht= hR0～ 10＋ hv10 Hs = hR0～ 10, Ht= Hs ＋ hv10 b、 壓入段 求 i斷面至出口斷面的通風阻力： hRi～ 10 = hti－ ht10 = hti － hv10 求任意兩斷面（ i 、 j ）的通風阻力 ： hRi～ j = Pti－ Ptj= hti－ htj 　　10（一）能量（壓力）坡度線的作法（二）能量（壓力）坡度線的分析 1. 通風阻力與能量（壓力）坡度線關系 任意兩斷面間的通風阻力就等于兩斷面的 全壓差： a. 抽出段 求入口斷面至 i斷面的通風阻力： hR0～ i = ht0－ hti = － hti 求任意兩斷面（ i 、 j ） 的通風阻力 ： hRi～ j = Pti－ Ptj= hti－ htj 　　 = | htj | － | hti | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9P0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 100能量（壓力）坡度線直觀明了地表達了風流流動過程中的能量變化。 絕對 全壓 （相對全壓）沿程是 逐漸減小的； 絕對 靜壓 （相對靜壓）沿程分布是 隨動壓的大小變化而變化 。9910相對靜壓的負值越大，其擴散器回收動能的效果越好 。第四節(jié) 能量方程在通風中的應用兩個特例 ：a）無正壓通風段（ 6斷面直接通大氣 ） 通風機全壓仍為： Ht = Pt6－ Pt5 　　 ∵ Pt5=Pt０ － hR０～ 5 ； Pt6= P0＋ hv6 ∴ H t= hR０～ 5＋ hv6b）無負壓通風段（ ５斷面直接通大氣 ） ∵ 　 Pt6=hR6～ 10＋ Pt10， Pt10=P0＋ hv10； Pt5=P0 ∴ H t=hR6～ 10＋ hv10 無論通風機作何種工作方式，通風機的全壓都是用于克服風道的通風阻力和出口動能損失；其中通風機靜壓用于克服風道的通風阻力。抽出式通風方式壓入式通風方式50665 10第四節(jié) 能量方程在通風中的應用二、通風系統(tǒng)風流能量（壓力）坡度線(一 ) 通風系統(tǒng)風流能量（壓力）坡度線 繪制礦井通風系統(tǒng)的能量（壓力）坡度線 (一般用絕對壓力 )的方法： 是沿風流流程布設若干測點，測出各點的絕對靜壓、風速、溫度、濕度、標高等參數(shù)，計算出各點的動壓、位能和總能量；然后在壓力（縱坐標）－ － 風流流程（橫坐標）坐標圖上描出各測點，將同名參數(shù)點用折線連接起來，即是所要繪制的通風系統(tǒng)風流能量（壓力）坡度線。 以下圖所示簡化通風系統(tǒng)為例，說明礦井通風系統(tǒng)中有高度變化的風流路線上能量 (壓力 )坡度線的畫法。 １２ ３４第四節(jié) 能量方程在通風中的應用作圖步驟： 1. 確定基準面。一般地，以最低水平 (如 23)為基準面。2. 測算出各斷面的總壓能 (包括靜壓、動壓和相對基準面的位能 )。3. 選擇坐標系和適當?shù)谋壤Ｒ詨耗転榭v坐標，風流流程為橫坐標，把各斷面的靜壓、動壓和位能描在坐標系中，即得 4斷面的總能量。4. 把各斷面的同名參數(shù)點用折線連接起來，即得 1－ 2－ 3－ 4流程上的壓力坡度線。0 1 2 3 4b0 c0 d0a1a2b2 c2a0(a) b (b1) c(c1)dd1d2P0Pa壓能eEP01 EP04HNHt流程第四節(jié) 能量方程在通風中的應用b0 c0 d0a1a2b2 c2a0(a) b (b1) c(c1)dd1d2P0Pa壓能eEP01 EP04HNHt１、能量（壓力）坡度線（ abcd ）清楚地反映了風流在流動過程中，沿程各斷面上全能量與通風阻力 hR之間的關系。 全能量沿程逐漸下降，從入風口至某斷面的通風阻力就等于該斷面上全能量的下降值（如 b0b），任意兩斷面間的通風阻力等于這兩個斷面全能量下降值的差。 絕對全壓和絕對靜壓坡度線的坡度線變化有起伏（如 1~2段風流由上向下流動，位能逐漸減小，靜壓逐漸增大；在 3~4段其壓力坡度線變化正好相反，靜壓逐漸減小，位能逐漸增大）。說明，靜壓和位能之間可以相互轉化。(二 ) 礦井通風系統(tǒng)能量（壓力）坡度線的分析 ４ 斷面的位能差 (EP01EP04)叫做自然風壓 (HN)。 HN和通風機全壓（ Ht)共同克服礦井通風阻力和出口動能損失。 HN+Ht(d2~e)=(d0~d)+(d1~d2)４、能量（壓力）坡度線可以清楚的看到風流沿程各種能量的變化情況。特別是在復雜通風網(wǎng)絡中，利用能量（壓力）坡度線可以直觀地比較任意兩點間的能量大小，判斷風流方向。這對分析研究局部系統(tǒng)的均壓防滅火和控制瓦斯涌出是有力的工具。（例 見Ｐ３３）第四節(jié) 能量方程在通風中的應用例 2 如圖 244所示的同采工作面簡化系統(tǒng)，風流從進風上山經(jīng)繞道 1分為二路；一路流經(jīng) 1－２－３－４ (2－３為工作面 Ⅰ) ；另一路流經(jīng)１－５－６－４（５－６為工作面 Ⅱ ）。兩路風流在回風巷匯合后進入回風上山。如果某一工作面或其采空區(qū)出現(xiàn)有害氣體是否會影響另一工作面？解 ：要回答這一問題，可以借助壓力坡度線來進行分析。為了繪制壓力坡度線，必須對該局部系統(tǒng)進行有關的測定。根據(jù)測算的結果即可繪出壓力坡度線見圖 245。由壓力坡度線可見， 1－２－３－４線路上各點風流的全能量大于１－５－６－４線路上各對應點風流的全能量。所以工作面 Ⅰ 通過其采空區(qū)向工作面 Ⅱ 漏風，如果工作面 Ⅰ 或其采空區(qū)發(fā)生火災時其有害氣體將會流向工作面 Ⅱ ，影響工作面 Ⅱ 的安全生產(chǎn)。123456Ⅰ Ⅱ0 123456ⅠⅡ壓力流程第四節(jié) 能量方程在通風中的應用三、通風系統(tǒng)網(wǎng)絡相對壓能圖和相對等熵靜壓圖 對于較復雜的通風系統(tǒng)，由于井巷分支多，結構復雜，用壓力坡度線表示就會出現(xiàn)坡度線相互交錯，給使用帶來不便。為此提出了使用通風系統(tǒng)網(wǎng)絡相對壓能圖或相對等熵靜壓圖。 實質(zhì)：就是節(jié)點賦于壓能值的通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖。壓能圖各節(jié)點的壓能值是相對于某一基準面所具有的總能量值；或是相對某一參考面（如進風井口等）之間的通風阻力。 壓能圖的繪制與能量（壓力）坡度線的繪制基本相同。 第四節(jié) 能量方程在通風中的應用波蘭學者提出了用相對等熵靜壓圖來表示通風系統(tǒng)中風流各點的能位關系，因為某一節(jié)點的 相對靜壓 hi = Pi P0i ，而井巷風流的 P0i 未知。假設大氣壓隨高度變化屬理想的絕熱等熵過程，根據(jù)氣態(tài)方程可推算 P0i ， 記為 Pi 。 只要實測出通風系統(tǒng)中風流 i點的絕對靜壓 Pi，它與對應高度的等熵靜壓之差就是相對等熵靜： 以相對等熵靜壓為縱坐標，橫坐標無標量，按通風系統(tǒng)結構布置，即可畫出相對等熵靜壓圖。第四節(jié) 能量方程在通風中的應用本章小結? 根據(jù)能量平衡及轉換定律，結合礦井風流的特點，討論了空氣在流動過程中所具有的能量（壓力）及其能量的變化。? 根據(jù)熱力學第一定律和能量守恒及轉換定律，結合礦井風流流動的特點，分析礦井風流任一斷面上的機械能和風流沿井巷運動的能量變化規(guī)律及其應用，為以后章節(jié)提供理論基礎。? 25? 28? 210? 213? 215? 217本章作業(yè)本章內(nèi)容結束謝