礦井通風(fēng)壓力

1、第二章第二章 礦井通風(fēng)壓力礦井通風(fēng)壓力 ：介紹空氣的主要物理參數(shù)、性質(zhì)，討論空氣在流動介紹空氣的主要物理參數(shù)、性質(zhì)，討論空氣在流動過程中所具有的能量（壓力）及其能量的變化。推導(dǎo)了礦井空氣流動過過程中所具有的能量（壓力）及其能量的變化。推導(dǎo)了礦井空氣流動過程中的能量方程，介紹了能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。程中的能量方程，介紹了能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。第一節(jié)第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù)空氣的主要物理參數(shù)一、溫度一、溫度 溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。礦井表示氣候條件的主溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。熱力學(xué)絕對溫標(biāo)的單位要參數(shù)之一。熱力學(xué)絕對溫標(biāo)的單位K K T

2、=273.15+tT=273.15+t二、壓力（壓強）二、壓力（壓強） 空氣的壓力也稱為空氣的靜壓，用符號空氣的壓力也稱為空氣的靜壓，用符號P P表示。壓強在表示。壓強在礦井通風(fēng)中習(xí)慣稱為壓力。它是空氣分子熱運動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。礦井通風(fēng)中習(xí)慣稱為壓力。它是空氣分子熱運動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。P=2/3n(1/2mvP=2/3n(1/2mv2 2) ) 礦井常用壓強單位：礦井常用壓強單位：Pa Mpa mmHg mmHPa Mpa mmHg mmH2 20 mmbar bar atm 0 mmbar bar atm 等等。 換算關(guān)系：換算關(guān)系：1 atm = 760 mmHg = 1013

3、.25 mmbar = 101325 Pa 1 atm = 760 mmHg = 1013.25 mmbar = 101325 Pa mmbar = 100 Pa = 10.2 mmHmmbar = 100 Pa = 10.2 mmH2 20,0, mmHg = 13.6mmHmmHg = 13.6mmH2 20 = 133.32 Pa0 = 133.32 Pa三、密度三、密度 單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度，單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度， 與與P P、t t、濕度等有關(guān)。、濕度等有關(guān)。 =M/V =M/V 四、比容四、比容 空氣的比容是指單位質(zhì)量空氣所占有的體積，空氣的比容

4、是指單位質(zhì)量空氣所占有的體積，用符號用符號 （m m3 3/kg/kg）表示，比容和密度互為倒數(shù)，）表示，比容和密度互為倒數(shù)，它們是一個狀態(tài)參數(shù)的兩種表達(dá)方式它們是一個狀態(tài)參數(shù)的兩種表達(dá)方式即即: : =V/M=1/=V/M=1/ 四、粘性四、粘性流體抵抗剪切力的性質(zhì)。當(dāng)流體層間發(fā)生相對運動時，在流體內(nèi)部兩個流體抵抗剪切力的性質(zhì)。當(dāng)流體層間發(fā)生相對運動時，在流體內(nèi)部兩個流體層的接觸面上，便產(chǎn)生粘性阻力流體層的接觸面上，便產(chǎn)生粘性阻力( (內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力) )以阻止相對運動，流以阻止相對運動，流體具有的這一性質(zhì)，稱作流體的粘性。其大小主要取決于溫度。體具有的這一性質(zhì)，稱作流體的粘性。其大小主要

5、取決于溫度。 式中：式中：比例系數(shù)，代表空氣粘性，稱為比例系數(shù)，代表空氣粘性，稱為動力粘性動力粘性或或絕對粘度絕對粘度。其。其 溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體而降低溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體而降低 V y第二節(jié)第二節(jié) 風(fēng)流能量與壓力風(fēng)流能量與壓力 能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個重要的基本概念，壓力可以理解為：單能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個重要的基本概念，壓力可以理解為：單位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能。位體積空氣所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能。一、風(fēng)的能量與壓力一、風(fēng)的能量與壓力1.1.靜壓能靜壓靜壓能靜壓（1 1）靜壓能與靜壓的概念）靜

6、壓能與靜壓的概念 空氣的分子無時無刻不在作無秩序的熱運動。這種由分子熱運動產(chǎn)生空氣的分子無時無刻不在作無秩序的熱運動。這種由分子熱運動產(chǎn)生的分子動能的一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能叫的分子動能的一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C械能叫靜壓能靜壓能E E靜靜，J Jm m3 3，在礦井通風(fēng)中，壓力的概念與物理學(xué)中的壓強相同，即單位面積上受在礦井通風(fēng)中，壓力的概念與物理學(xué)中的壓強相同，即單位面積上受到的垂直作用力。到的垂直作用力。靜壓力靜壓力P P靜靜=N/m=N/m2 2也可稱為是靜壓能也可稱為是靜壓能，值相等，值相等（）靜壓特點（）靜壓特點 a.a.無論靜止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力；無論靜

7、止的空氣還是流動的空氣都具有靜壓力； b.b.風(fēng)流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面；風(fēng)流中任一點的靜壓各向同值，且垂直于作用面； c.c.風(fēng)流靜壓的大小（可以用儀表測量）反映了單位體積風(fēng)流所具有風(fēng)流靜壓的大?。梢杂脙x表測量）反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ撵o壓能的多少。如說風(fēng)流的壓力為的能夠?qū)ν庾鞴Φ撵o壓能的多少。如說風(fēng)流的壓力為101332Pa101332Pa，則指，則指風(fēng)流風(fēng)流1m1m3 3具有具有101332J101332J的靜壓能。的靜壓能。（）壓力的兩種測算基準(zhǔn)（表示方法（）壓力的兩種測算基準(zhǔn)（表示方法） 根據(jù)壓力的測算基準(zhǔn)不同，壓力可分為：根據(jù)壓力的測算基準(zhǔn)不同，壓

8、力可分為：絕對壓力和相對壓力絕對壓力和相對壓力。 A A、絕對壓力：絕對壓力：以真空為測算零點（比較基準(zhǔn)）而測得的壓力稱之為以真空為測算零點（比較基準(zhǔn)）而測得的壓力稱之為絕對壓力，用絕對壓力，用 P P 表示。表示。 B B、相對壓力：相對壓力： 以當(dāng)時當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)以當(dāng)時當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)( (零點零點) )測測得的壓力稱之為相對壓力，即通常所說的表壓力，用得的壓力稱之為相對壓力，即通常所說的表壓力，用 h h 表示。表示。 風(fēng)流的絕對壓力（風(fēng)流的絕對壓力（P P）、相對壓力（）、相對壓力（h h）和與其對應(yīng)的大氣壓（）和與其對應(yīng)的大氣壓（P P0 0）三者之間的

9、關(guān)系如下式所示：三者之間的關(guān)系如下式所示：h = P h = P P P0 0P Pi i 與與 h hi i 比較：比較：I I、絕對靜壓總是為正，而相對靜壓有、絕對靜壓總是為正，而相對靜壓有正負(fù)正負(fù)之分；之分；IIII、同一斷面上各點風(fēng)流的絕對靜壓隨高度的變化而變化，而相對靜壓與、同一斷面上各點風(fēng)流的絕對靜壓隨高度的變化而變化，而相對靜壓與高度無關(guān)。高度無關(guān)。IIIIII、 P Pi i 可能大于、等于或小于與該點同標(biāo)高的大氣壓可能大于、等于或小于與該點同標(biāo)高的大氣壓(P(P0i0i) )。2 2、位能、位能（1)1)位能的概念位能的概念 位能的產(chǎn)生位能的產(chǎn)生 如果把質(zhì)量為如果把質(zhì)量為M

10、M（kgkg）的物體從某一基準(zhǔn)面提高）的物體從某一基準(zhǔn)面提高Z Z（m m），就要對物體克服），就要對物體克服重力作功重力作功M.g.ZM.g.Z（J J），物體因而獲得同樣數(shù)量（），物體因而獲得同樣數(shù)量（M.g.ZM.g.Z）的重力位能。）的重力位能。即：即： E EPOPO=M.g.Z =M.g.Z 重力位能是一種潛在的能量，它只有通過計算得重力位能是一種潛在的能量，它只有通過計算得其大小，而且是一個其大小，而且是一個相對值相對值 。實際工作中一般計算位能差。實際工作中一般計算位能差。（）位能計算（）位能計算 dzi（3)3)位能與靜壓的關(guān)系位能與靜壓的關(guān)系（4)4)位能的特點位能的特點

11、a.a.位能是相對某一基準(zhǔn)面而具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變位能是相對某一基準(zhǔn)面而具有的能量，它隨所選基準(zhǔn)面的變化而變化。但位能差為定值。化。但位能差為定值。 b.b.位能是一種潛在的能量，它在本處對外無力的效應(yīng)，即不呈現(xiàn)壓力，位能是一種潛在的能量，它在本處對外無力的效應(yīng)，即不呈現(xiàn)壓力，故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。故不能象靜壓那樣用儀表進行直接測量。 c.c.位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，在進行能量轉(zhuǎn)化時遵循能量守恒定律。位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，在進行能量轉(zhuǎn)化時遵循能量守恒定律。 3.3.動能動壓動能動壓（1)1)動能與動壓的概念動能與動壓的概念 當(dāng)空氣流動時，除了位能和靜壓能外，還有

12、空氣定向運動的動能，當(dāng)空氣流動時，除了位能和靜壓能外，還有空氣定向運動的動能，用用E E動動表示，表示，J/mJ/m3 3；其動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫；其動能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動壓動壓或稱或稱速壓速壓，用符號，用符號h h動動表示，單位表示，單位PaPa。（2)2)動壓的計算動壓的計算 單位體積空氣所具有的動能為：單位體積空氣所具有的動能為：E E動動 i iV V2 20.50.5 式中：式中： i i i i點的空氣密度，點的空氣密度，Kg/mKg/m3 3； v vi i點的空氣流速，點的空氣流速，m/sm/s。 E E動動對外所呈現(xiàn)的動壓對外所呈現(xiàn)的動壓h h動動，其值相同。，其值相同。

13、（3)3)動壓的特點動壓的特點 a.a.只有作定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。只有作定向流動的空氣才具有動壓，因此動壓具有方向性。 b.b.動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大（即流動壓總是大于零。垂直流動方向的作用面所承受的動壓最大（即流動方向上的動壓真值）；當(dāng)作用面與流動方向有夾角時，其感受到的動方向上的動壓真值）；當(dāng)作用面與流動方向有夾角時，其感受到的動壓值將小于動壓真值。動壓值將小于動壓真值。 c.c.在同一流動斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點的風(fēng)速不相等，在同一流動斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點的風(fēng)速不相等，所以其動壓值不等。所以其動壓值不等。

14、d.d.某斷面動壓即為該斷面平均風(fēng)速計算值。某斷面動壓即為該斷面平均風(fēng)速計算值。 全壓全壓 風(fēng)道中任一點風(fēng)流，在其流動方向上同時存在靜壓和動壓風(fēng)道中任一點風(fēng)流，在其流動方向上同時存在靜壓和動壓，兩者之兩者之和稱之為該點風(fēng)流的和稱之為該點風(fēng)流的全壓全壓，即：，即：全壓靜壓動壓全壓靜壓動壓。 由于靜壓有絕對和相對之分，故全壓也有由于靜壓有絕對和相對之分，故全壓也有絕對和相對絕對和相對之分。之分。 、絕對全壓（、絕對全壓（P P全）全） P P全全 P P靜靜h h動動 B B、相對全壓（、相對全壓（h htiti） h h全全P P全全 P Po o 壓入式風(fēng)道中：壓入式風(fēng)道中： h h全全0 0

15、 抽出式風(fēng)道中：抽出式風(fēng)道中： h h全全0 0二、風(fēng)流的點壓力之間相互關(guān)系二、風(fēng)流的點壓力之間相互關(guān)系 風(fēng)流的點壓力是指測點的單位體積風(fēng)流的點壓力是指測點的單位體積(1m(1m3 3) )空氣所具有的壓力。通風(fēng)管道空氣所具有的壓力。通風(fēng)管道中流動的風(fēng)流的點壓力可分為：中流動的風(fēng)流的點壓力可分為：靜壓、動壓和全壓。靜壓、動壓和全壓。 風(fēng)流中任一點風(fēng)流中任一點i i的動壓、絕對靜壓和絕對全壓的關(guān)系為：的動壓、絕對靜壓和絕對全壓的關(guān)系為：h h動動=P=P全全-P-P靜靜 h hvivi、h hI I和和h htiti三者之間的關(guān)系為：三者之間的關(guān)系為：h h全全 = h= h靜靜 + h+ h動

16、動 。壓入式通風(fēng)（正壓通風(fēng)）壓入式通風(fēng)（正壓通風(fēng)）：風(fēng)流中任一點的：風(fēng)流中任一點的相對全壓恒相對全壓恒為正。為正。 P P全全 and Pand P靜靜 P Po o h h 全全 0 0， h h靜靜 且且 h h 全全 h h靜靜 ， h h全全 = h= h靜靜 + h+ h動動 壓入式通風(fēng)的實質(zhì)：使風(fēng)機出口風(fēng)流的能量增加，即出口風(fēng)流的絕對壓力壓入式通風(fēng)的實質(zhì)：使風(fēng)機出口風(fēng)流的能量增加，即出口風(fēng)流的絕對壓力大于風(fēng)機進口的壓力大于風(fēng)機進口的壓力。抽出式通風(fēng)（負(fù)壓通風(fēng)）：抽出式通風(fēng)（負(fù)壓通風(fēng)）：風(fēng)流中任一點的相對全壓恒為負(fù)，對于抽出式風(fēng)流中任一點的相對全壓恒為負(fù)，對于抽出式通風(fēng)由于通風(fēng)由于h

17、 h全全 和和 h h靜靜 為負(fù)，為負(fù)， 即：即：h h全全 = h= h靜靜 h h動動 抽出式通風(fēng)的實質(zhì)：使風(fēng)機入口風(fēng)流的能量降低，即入口風(fēng)流的絕對壓力抽出式通風(fēng)的實質(zhì)：使風(fēng)機入口風(fēng)流的能量降低，即入口風(fēng)流的絕對壓力小于風(fēng)機進口的壓力小于風(fēng)機進口的壓力。 風(fēng)流點壓力間的關(guān)系風(fēng)流點壓力間的關(guān)系例題例題2-2-1 2-2-1 如圖壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點如圖壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點i i的的h h靜靜= =1000Pa1000Pa，h h動動=150Pa=150Pa，風(fēng)，風(fēng)筒外與筒外與i i點同標(biāo)高的點同標(biāo)高的P P0 0=101332Pa=101332Pa，求：，求： (1) i(1) i點的絕對靜

18、壓點的絕對靜壓P P靜靜； (2) i(2) i點的相對全壓點的相對全壓h h全全； (3) i(3) i點的絕對全壓點的絕對全壓P P全全。 解：解：(1) P(1) P靜靜=P=P0 0+h+h靜靜=101332+1000=102332Pa=101332+1000=102332Pa (2) h (2) h全全=h=h靜靜+h+h動動=1000+150=1150Pa=1000+150=1150Pa (3 P (3 P全全=P=P0 0+h+h全全=101332+1150=101332+1150=PaPa例題例題2-2-2 2-2-2 如圖抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點如圖抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點i i的的

19、h h靜靜=1000Pa=1000Pa，h h動動=150Pa=150Pa，風(fēng)，風(fēng)筒外與筒外與i i點同標(biāo)高的點同標(biāo)高的P P0 0=101332Pa=101332Pa，求：，求： (1) i(1) i點的絕對靜壓點的絕對靜壓P P靜靜； (2) i(2) i點的相對全壓點的相對全壓h h全全； (3) i(3) i點的絕對全壓點的絕對全壓P P靜靜。 解：解：(1) P(1) P靜靜=P=P0 0+h+h靜靜=101332.5-1000=100332Pa=101332.5-1000=100332Pa (2) h (2) h全全 = h= h靜靜 h h動動 1000-150=850Pa100

20、0-150=850Pa (3) P (3) P全全=P=P0 0-h h全全=101332.5-850=100482Pa=101332.5-850=100482Pa三、風(fēng)流點壓力的測定三、風(fēng)流點壓力的測定、礦井主要壓力測定儀器儀表、礦井主要壓力測定儀器儀表 （）絕對壓力測量：空盒氣壓計、精密氣壓計、水銀（）絕對壓力測量：空盒氣壓計、精密氣壓計、水銀氣壓計等。氣壓計等。 （）壓差及相對壓力測量：恒溫氣壓計、（）壓差及相對壓力測量：恒溫氣壓計、“”水柱水柱計、補償式微壓計、傾斜單管壓差計。計、補償式微壓計、傾斜單管壓差計。 （）感壓儀器：皮托管，承受和傳遞壓力，（）感壓儀器：皮托管，承受和傳遞壓力

21、，+ - + - 測壓測壓（1）絕對壓力測量儀器：空盒壓差計 空盒氣壓計內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖空盒氣壓計內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、2、3、4傳動機構(gòu)；5拉桿；6波紋真空膜盒；7指針；8彈簧（2）相對壓力測量儀器 A、皮托管 B、U型壓差計 C、單管傾斜壓差計 D、補償式微壓計 皮托管是承受和傳遞壓力的工具。它由兩個同心圓管相套組成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。內(nèi)管前端有中心孔，與標(biāo)有“+”號的接頭相通；外管前端側(cè)壁上分布有一組小孔，與標(biāo)有“-”號的接頭相通，內(nèi)外管互不相通。 使用時，將皮托管的前端中心孔正對風(fēng)流，此時，中心孔（+）接受的是風(fēng)流的靜壓和動壓（即全壓），側(cè)孔（-）接受的是風(fēng)流的靜壓。通過皮托管的“+”接頭和“-”接頭

22、，分別將全壓和靜壓傳遞到壓差計上。B、U形壓差計 U形壓差計形壓差計a垂直形垂直形 b傾斜形傾斜形1U形玻璃管；2標(biāo)尺C、單管傾斜壓差計 YYT200型單管傾斜壓差計結(jié)構(gòu)型單管傾斜壓差計結(jié)構(gòu)1底座；2水準(zhǔn)指示器；3弧形支架；4加液蓋；5零位調(diào)整旋鈕；6三通閥門柄；7游標(biāo)；8傾斜測壓管；9調(diào)平螺釘；10大容器；11多向閥門D、補償式微壓計DJM9型補償式微壓計型補償式微壓計 （3）礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測儀 JFY型礦井通風(fēng)參數(shù)檢測儀面板圖型礦井通風(fēng)參數(shù)檢測儀面板圖、壓力測定、壓力測定 （）絕對壓力直接測量讀數(shù)。（）絕對壓力直接測量讀數(shù)。 （）相對靜壓（）相對靜壓( (以如圖負(fù)壓通風(fēng)為例以如圖負(fù)壓通

23、風(fēng)為例) ) （注意連接方法）：（注意連接方法）：z zP P0 i0 ih h0 00 0推導(dǎo)如圖推導(dǎo)如圖 h = hh = h靜靜 ? ? 以水柱計的等壓面以水柱計的等壓面0 0 0 0 為基準(zhǔn)面，為基準(zhǔn)面， 水柱計右邊等壓面上受到的力：水柱計右邊等壓面上受到的力： P P左左 P P+ + gZ gZ 水柱計左邊等壓面上受到的力：水柱計左邊等壓面上受到的力： P P右右 P P靜靜+ + m mg(z-h)+hg(z-h)+h 由等壓面的定義有：由等壓面的定義有： P P左左 P P右右 h= h= P P-P-P靜靜說明：（說明：（I I）水柱計上下移動時，）水柱計上下移動時，h h

24、保持不變；保持不變； （IIII）在風(fēng)筒同一斷面上、下移動皮托管，水柱計讀數(shù)不變，說明）在風(fēng)筒同一斷面上、下移動皮托管，水柱計讀數(shù)不變，說明同一斷面上同一斷面上 h h 相同。相同。（）相對全壓、動壓測量（）相對全壓、動壓測量 測定連接如圖（測定連接如圖（說明連接方法及水柱高度變化說明連接方法及水柱高度變化）z zP P0 i0 ih ht th hi ih hv v四、通風(fēng)壓力與壓差 1、通風(fēng)壓力與壓差的概念 風(fēng)流在流動過程中，因阻力作用引起通風(fēng)壓力的降落，稱為壓降、壓差、或壓力損失。井巷風(fēng)流中兩斷面之間的總壓差是造成空氣流動的根本原因井巷內(nèi)空氣借以流動的壓力稱為通風(fēng)壓力。 礦井通風(fēng)壓力？

25、2、靜壓差與全壓差測量 工具：皮托管和壓差計 連接方法本節(jié)課重點本節(jié)課重點 能量方程及在礦井中的應(yīng)用能量方程及在礦井中的應(yīng)用第三節(jié)第三節(jié) 通風(fēng)能量方程通風(fēng)能量方程 當(dāng)空氣在井巷中流動時，將會受到通風(fēng)阻力的作用，消耗其當(dāng)空氣在井巷中流動時，將會受到通風(fēng)阻力的作用，消耗其能量；為保證空氣連續(xù)不斷地流動，就必需有通風(fēng)動力對空氣作能量；為保證空氣連續(xù)不斷地流動，就必需有通風(fēng)動力對空氣作功，使得通風(fēng)阻力和通風(fēng)動力相平衡。功，使得通風(fēng)阻力和通風(fēng)動力相平衡。一、空氣流動連續(xù)性方程一、空氣流動連續(xù)性方程 在礦井巷道中流動的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì)，充滿它所流經(jīng)的空在礦井巷道中流動的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì)，充滿它所流

26、經(jīng)的空間。在間。在無點源或點匯無點源或點匯存在時，存在時，根據(jù)質(zhì)量守恒定律根據(jù)質(zhì)量守恒定律：對于：對于穩(wěn)定流，穩(wěn)定流，流入某空間的流體質(zhì)量必然等于流出其的流體質(zhì)量。流入某空間的流體質(zhì)量必然等于流出其的流體質(zhì)量。 如圖井巷中風(fēng)流從如圖井巷中風(fēng)流從1 1斷面流向斷面流向2 2 斷面，作定常流動時，有：斷面，作定常流動時，有： Mi=constMi=const V V1 1 S S1 1 V V S S 、2 2 1 1、2 2斷面上空氣的平均密度，斷面上空氣的平均密度，kg/mkg/m3 3 ； V V1 1, ,，V V2 21 1、2 2 斷面上空氣的平均流速，斷面上空氣的平均流速，m/sm/

27、s；S S1 1、S S2 2 1 1、斷面面積，、斷面面積，m m2 2。 兩種特例兩種特例：（I I） 若若 S S1 1S S2 2 ， 則則 V V1 1 V V ；（IIII） 若若 ， 則則 V V1 1 S S1 1 V V S S 。對于不可壓縮流體，通過任一斷面的體積流量相等，即對于不可壓縮流體，通過任一斷面的體積流量相等，即Q=vQ=vi iS Si i=const=const課本例題課本例題 二、巷道中風(fēng)流的能量方程二、巷道中風(fēng)流的能量方程能量方程表達(dá)了空氣在流動過程中的壓能、動能和位能的變化規(guī)律，是能量守恒和能量方程表達(dá)了空氣在流動過程中的壓能、動能和位能的變化規(guī)律，是

28、能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。（一）、單位質(zhì)量（一）、單位質(zhì)量(1kg)(1kg)流量的能量方程流量的能量方程在井巷通風(fēng)中，任一斷面單位體積空氣對某基準(zhǔn)面而言具有三種能量，即在井巷通風(fēng)中，任一斷面單位體積空氣對某基準(zhǔn)面而言具有三種能量，即（靜壓能、動壓能、位能靜壓能、動壓能、位能） ，而這三種能量一般又分別用靜壓，而這三種能量一般又分別用靜壓P P靜靜、動壓、動壓P P動動和位壓和位壓P P位位三種壓力來體現(xiàn)。三種壓力來體現(xiàn)。 推導(dǎo)過程：推導(dǎo)過程： 結(jié)論：結(jié)論：2211221-2121122vvhPPgZg22Z阻關(guān)于公式的幾點說明：關(guān)于公式的幾點說明：1

29、1、1m1m3 3 空氣在流動過程中的能量損失（通風(fēng)阻力）空氣在流動過程中的能量損失（通風(fēng)阻力）等于兩斷面間的機械能差。等于兩斷面間的機械能差。2 2、各單位要統(tǒng)一使用各單位要統(tǒng)一使用PaPa3 3、動壓計算時，分別使用、動壓計算時，分別使用1-11-1和和2-22-2斷面的空氣密度。斷面的空氣密度。4 4、位壓計算中的密度，應(yīng)分別取位壓計算中的密度，應(yīng)分別取1-11-1和和2-22-2斷面與基斷面與基準(zhǔn)面之間的空氣柱的平均密度。準(zhǔn)面之間的空氣柱的平均密度。 基準(zhǔn)面選取基準(zhǔn)面選?。喝y段之間的最低標(biāo)高作為基準(zhǔn)面。：取測段之間的最低標(biāo)高作為基準(zhǔn)面。（二）、關(guān)于能量方程使用的幾點說明（二）、關(guān)于能

30、量方程使用的幾點說明1. 1. 能量方程的意義是，表示能量方程的意義是，表示1kg1kg（或（或1m1m3 3）空氣由）空氣由1 1斷面流向斷面流向2 2斷面的過程中斷面的過程中所消耗的能量（通風(fēng)阻力），等于流經(jīng)所消耗的能量（通風(fēng)阻力），等于流經(jīng)1 1、2 2斷面間空氣總機械能（靜壓斷面間空氣總機械能（靜壓能、動壓能和位能）的變化量。能、動壓能和位能）的變化量。2. 2. 風(fēng)流流動必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時間的變化而變化；所風(fēng)流流動必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時間的變化而變化；所研究的始、末斷面要選在緩變流場上。研究的始、末斷面要選在緩變流場上。3. 3. 風(fēng)流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流總是從總能量（機械能）大的地方流向總能量小的地方。在判斷風(fēng)流方向時，應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來進行，而不能只看其中的某風(fēng)流方向時，應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來進行，而不能只看其中的某一項。如不知風(fēng)流方向，列能量方程時，一項。如不知風(fēng)流方向，列能量方程時，應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向，如果計算，如果計算出的能量損失（通風(fēng)阻力）出的能量損失（通風(fēng)阻力）為正為正，說明風(fēng)流方向假設(shè)正確；如果，說明風(fēng)流方向假設(shè)正確；如果為負(fù)為負(fù)，則風(fēng)流方與假設(shè)相反。則風(fēng)流方與假設(shè)相反。4. 4. 正確選擇求位能時的基準(zhǔn)面。正確選擇求位能時的基準(zhǔn)面。