礦井通風與安全中國礦業(yè)大學課件第三章井巷通風阻力-展示頁
2024-10-27 18:14本頁面
【正文】 ； L——圓管的長度 ， m； d——圓管的直徑 ， m； V——管內水流的平均速度 ， m/s； 上式是礦井風流摩擦阻力計算式的基礎 ， 它對于不同流態(tài)的風流都能應用 ， 只是流態(tài)不同時 ， 式中 λ的實驗式不同 。 流態(tài)不同的風流 ， 摩擦阻力 hfr的產生情況和大小也不同 。 smSUV / 0 0 0 04Re6?? ??????? 第二節(jié) 摩 擦 阻 力 一 、 摩擦阻力及影響因素 風流在井巷中作均勻流動時 ， 沿程受到井巷固定壁面的限制 ， 引起內外摩擦 ， 因而產生阻力 ， 這種阻力 ， 叫做 摩擦阻力 。 c— 斷面形狀系數 ， 梯形斷面 c=；三心拱c=；半圓拱 c=；圓斷面 ， c=。 ??? VdVd ??Re雷諾數 當 Re≤2021時 ， 流體呈層流流動；當 Re＞2021時 ， 液流開始向紊流流動過渡 ， 當 Re＞10000時 ， 流體完全呈現為紊流 。 研究層流與紊流的主要意義在于兩種流態(tài)有著不同的阻力定律 。 另一種是流體流動時 ， 各部分流體強烈地互相混合 ， 流體質點的流動軌跡是極不規(guī)則的 。 流體流動時有兩種狀態(tài)；一種是流體呈層狀流動 ， 各層間流體互不混合 ， 流體質點流動的軌跡為直線或有規(guī)則的 平滑曲線，這一狀態(tài)稱為 層流 。這在通風設計中尤其重要 。 知道通風阻力的大小就能確定所需通風壓力的大小 。 1秦波濤能源與安全工程學院礦井通風與安全礦井通風與安全M ine Ve n tila ti on a n d S a fety中國礦業(yè)大學教學多媒體課件 風流流動時 ， 必須具有一定的能量 (通風壓力 )， 用以克服井巷及空氣分子之間的摩擦對風流所產生的阻力 。 通風壓力克服通風阻力 ， 兩者因次相同 ， 數值相等 ， 方向相反 。 在礦井通風中 ， 存在著 摩擦阻力和局部阻力 ， 必須分析研究它們的特性 、 測定方法以及降低措施等 ， 從而作為選擇通風設備 ， 進行通風管理與設計的依據 。 第三章 井巷通風阻力 第一節(jié) 風流的流態(tài) 流體產生的阻力與流體流動過程中的狀態(tài)有關 。在流速很小，管徑很小，或粘性較大的流體流動時會發(fā)生層流。除了有沿流體總方向的位移外 ， 還有垂直于液流總方向的位移 ， 流體內部存在著時而產生時而消滅的漩渦 ， 這種狀態(tài)稱為 紊流 。 試驗證明 ， 層流與紊流彼此間的轉變關系決定于液體的密度 ρ、 絕對粘性系數 μ， 流體的平均速度 V與管道水力直徑 d， 這些因素的綜合影響可以用雷諾數來表示為： 式中 ν——運動粘性系數 ， m2/s。 礦井巷道很少為圓形 ， 對于非圓形通風巷道 ，以 4S/U(水力直徑 )代替上式中的 d， 即： 式中 U——巷道周界長度 ， m。 ?USV4Re ?ScU ?BBHS ??? )1 7 (半圓拱：BBHS ??? )(三心拱： 例：某巷道的斷面 S＝ ，周界 U＝ ，風流的 ν＝ 10－ 6m2/s，試計算出風流開始出現紊流時的平均風速？ 解：當風流開始出現紊流時，則其 Re＝ 2021，當完全紊流時， Re＝ 10000，因此： smSUV / 6?? ???????由于煤礦中大部分巷道的斷面均大于 ， 井下巷道中的最低風速均在 /秒以上 ， 所以說井巷中的風流大部為紊流 ， 很少為層流 。 所謂均勻流動是指風流沿程的速度和方向都不變 ， 而且各斷面上的速度分布相同 。 一般情況下 ， 摩
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