通風(fēng)阻力ppt課件(2)-展示頁(yè)
2025-05-16 02:09本頁(yè)面
【正文】 摩擦阻力 hfr的產(chǎn)生情況和大小也不同。 smSUV / 0 0 04Re 6 ?? ????? ??smSUV / 6 ?? ????? ??第 2 節(jié) 摩 擦 阻 力 摩擦阻力及影響因素 ? 風(fēng)流在井巷中作均勻流動(dòng)時(shí)，沿程受到井巷固定壁面的限制，引起內(nèi)外摩擦，因而產(chǎn)生阻力，這種阻力，叫做 摩擦阻力 。 C—— 斷面形狀系數(shù)，梯形斷面 ；三心拱 ；半圓拱；圓斷面 。 ??? VdVd ??Re? 當(dāng) Re≤2022時(shí)，流體呈層流流動(dòng)； ? 當(dāng) Re＞ 2022時(shí)，液流開始向紊流流動(dòng)過(guò)渡； ? 當(dāng) Re＞ 10000時(shí)，流體完全呈現(xiàn)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(dòng)時(shí)，各部分流體強(qiáng)烈地互相混合，流體質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)軌跡是極不規(guī)則的。流體流動(dòng)時(shí)有兩種狀態(tài)；一種是流體呈層狀流動(dòng)，各層間流體互不混合，流體質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)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(fēng)設(shè)計(jì)中尤其重要。知道通風(fēng)阻力的大小就能確定所需通風(fēng)壓力的大小。趙才智 安全工程學(xué)院 Mine Ventilation and Safety 礦 井 通 風(fēng) 與 安 全 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)多媒體教學(xué)課件 第 3 章 礦井通風(fēng)阻力 風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài) 摩擦阻力 局部阻力 通風(fēng)阻力定律和特性 通風(fēng)阻力測(cè)量 ? 風(fēng)流流動(dòng)時(shí)，必須具有一定的能量 (通風(fēng)壓力 )，用以克服井巷及空氣分子之間的摩擦對(duì)風(fēng)流所產(chǎn)生的阻力。通風(fēng)壓力克服通風(fēng)阻力，兩者因次相同，數(shù)值相等，方向相反。在礦井通風(fēng)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(cè)定方法以及降低措施等，從而作為選擇通風(fēng)設(shè)備，進(jìn)行通風(fēng)管理與設(shè)計(jì)的依據(jù)。 第 1 節(jié) 風(fēng)流的流動(dòng)狀態(tài) ? 流體產(chǎn)生的阻力與流體流動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)有關(guān)。在流速很小、管徑很小、或粘性較大的流體流動(dòng)時(shí)會(huì)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(nèi)部存在著時(shí)而產(chǎn)生時(shí)而消滅的漩渦，這種狀態(tài)稱為紊流。 ? 試驗(yàn)證明，層流與紊流彼此間的轉(zhuǎn)變關(guān)系決定于液體的密度 ρ、絕對(duì)粘性系數(shù) 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(shù)來(lái)表示為： 式中， ν—— 運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)， m2/s。 ? 礦井巷道很少為圓形，對(duì)于非圓形通風(fēng)巷道，以 4S/U(水力直徑 )代替上式中的 d，即： U—— 巷道周界長(zhǎng)度， m。 ?USV4Re ? ScU ?BBHS ??? )1 7 (半圓拱：BBHS ??? )0 8 6 (三心拱：例：某巷道的斷面 S＝ ，周界 U＝ ，風(fēng)流的 ν＝ 10－ 6m2/s，試計(jì)算出風(fēng)流開始出現(xiàn)紊流時(shí)的平均風(fēng)速？ 解：當(dāng)風(fēng)流開始出現(xiàn)紊流時(shí)，則其 Re＝ 2022，當(dāng)完全紊流時(shí)， Re＝ 10000，因此： 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(fēng)速均在 /秒以上 ， 所以說(shuō)井巷中的風(fēng)流大部為紊流 ，很少為層流 。所謂均勻流動(dòng)是指風(fēng)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，摩擦阻力要占能量方程中通風(fēng)阻力的 80 %～ 90%，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)，選擇扇風(fēng)機(jī)的主要參數(shù)，也是生產(chǎn)中分析與改善礦井通風(fēng)工作的主要對(duì)象。 ? 尼古拉茲在壁面分別膠結(jié)各種粗細(xì)砂粒的圓管中，實(shí)驗(yàn)得出了流態(tài)不同的水流 λ系數(shù)同管壁的粗糙程度、雷諾數(shù)的關(guān)系。并用閥門不斷改變管內(nèi)水流速度，結(jié)果如圖所示。 ? 當(dāng) Re≥100000時(shí)，流體成為紊流流動(dòng)。管壁的粗糙度越大， λ系數(shù)就越大。在一定時(shí)期內(nèi)，各井巷壁的相對(duì)粗糙度可認(rèn)為不變，因之 λ值即為常量。則： 23222 QSLUSQSLUSL U Vhf
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