礦井空氣流動(dòng)的基本理論

10其次章 礦井空氣流淌的根本理論本章的重點(diǎn)：1、空氣的物理參數(shù) T、P、Φ、μ、ρ；2、風(fēng)流的能量與點(diǎn)壓力 靜壓，靜壓能；動(dòng)壓、動(dòng)能；位能；全壓；抽出式和壓入式相對(duì)靜壓、相對(duì)全壓與動(dòng)壓的關(guān)系3、能量方程連續(xù)性方程；單位質(zhì)量能量方程、單位體積能量方程4、能量方程在礦井中的應(yīng)用 件、壓力坡度圖本章的難點(diǎn)：點(diǎn)壓力之間的關(guān)系能量方程及其在礦井中的應(yīng)用〔壓力應(yīng)用。

第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù)一、溫度確定溫標(biāo)的單位K，攝氏溫標(biāo)：T=273.15+t二、壓力〔壓強(qiáng)〕空氣的靜P它是空氣分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。P=2/3n(1/2mv2)礦井常用壓強(qiáng)單位：Pa Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm等。換算關(guān)系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa(見P396) 1mmbar=100Pa =10.2mmH20,1mmHg=13.6mmH20=133.32Pa三、濕度表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。表示空氣濕度的方法：確定濕度、相對(duì)溫度和含濕量三種。確定濕度每立方米空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量叫空氣確實(shí)定溫度。其單位與密度單位一樣〔Kg/m3〕，其值等于水蒸汽在其分壓力與溫度下的密度。v =Mv P 超過這一極限值多余的水蒸汽就會(huì)分散出來這種含有極限值水蒸汽的濕空氣叫飽和空氣這時(shí)水蒸氣分壓力叫飽和水蒸分壓力，其所含的水蒸汽量叫飽和濕度 P S s相對(duì)濕度〔〔之比稱為空氣的相對(duì)濕度。φ＝／V S反映空氣中所含水蒸汽量接近飽和的程度。Φ愈小 空氣愈干爆，φ＝0為干空氣；φ愈大 空氣愈潮濕，φ＝1為飽和空氣。φ=1時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)例如：VV甲地：t=18 ℃， ＝0.0107Kg/m3,乙地：t=30 ℃， ＝0.0154Kg/m3VVs解：查附表 當(dāng)t為18 ℃， ＝0.0154 Kg/m3,,ss當(dāng)t為 30℃， ＝0.03037 Kg/m3,sV V φ＝／＝0.7＝70φ＝／＝0.51＝V V 強(qiáng)。露點(diǎn)100％時(shí)，此時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)。上例甲地、乙地的露點(diǎn)分別為多少？含濕量含有1kg干空氣的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量〔kg〕稱為空氣的含濕量。V d, V d=／ =φPs/461T =(P-φPs)/287Td=0.622φPs/(P-V d, V 四、焓焓是一個(gè)復(fù)合的狀態(tài)參數(shù)，它是內(nèi)能u和壓力功PV之和，焓也稱熱焓。i=id+d?iV=1.0045t+d(2501+1.85t)-濕圖〔I-d)：五、粘性流體抵抗剪切力的性質(zhì)。取決于溫度。yyV依據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有：F Sdvdy 運(yùn)動(dòng)粘度為： m2/s帕.秒，寫作：Pa.S。溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度上升而增大，液體而降低六、密度單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度，與P、t、濕度等有關(guān)。濕空氣密度為干空氣密度和水蒸汽密度之和，即：d.a v依據(jù)氣體狀態(tài)方程，可推出空氣密度計(jì)算公式： 0.003484

P (1T

0.378Psat )P

kg/m3P 式中：為大氣壓，Ｐ為飽和水蒸汽壓，單位：P sat為相對(duì)濕度；Ｔ為空氣確定溫度，T=t+273,K。 0.46457

P (1

0.378P )satT Psatkg/m3sat為飽和水蒸汽壓，單位：mmHg。留意：Ｐ和Ｐ 單位全都。sat空氣比容：=V/M=1/其次節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C(jī)械能。一、風(fēng)流的能量與壓力靜壓能－靜壓靜壓能與靜壓的概念的一局部轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C(jī)械能叫靜壓能，用力。靜壓也可稱為是靜壓能。靜壓特點(diǎn)a.無論靜止的空氣還是流淌的空氣都具有靜壓力； b.風(fēng)流中任一點(diǎn)的靜壓各向同值，且垂直于作用面； c.風(fēng)流靜壓的大小〔可以用儀表測(cè)量〕反映了單位體積風(fēng)流所具有的能夠?qū)ν庾鞯撵o壓能的多少。如說風(fēng)流的壓力為Pa，則指風(fēng)流1m3具有101332J的靜壓能。壓力的兩種測(cè)算基準(zhǔn)〔表示方法〕依據(jù)壓力的測(cè)算基準(zhǔn)不同，壓力可分為：確定壓力和相對(duì)壓力。A、確定壓力：以真空為測(cè)算零點(diǎn)〔比較基準(zhǔn)〕而測(cè)得的壓力稱之為確定壓力，用P表示。B、相對(duì)壓力：(零點(diǎn))測(cè)得的壓力稱之為相對(duì)壓力，即通常所說的表壓力，用h表示。風(fēng)流確實(shí)定壓力〔Pi〕、相對(duì)壓力〔h〕和與其對(duì)應(yīng)的大氣壓〔P0〕三者之間的關(guān)系如下式所示：

hi = Pi－P0aaP0bPh(+)a0Pah(-)bPb真空Pi與hi比較： I、確定靜壓總是為正，而相對(duì)靜壓有正負(fù)之分； II、同一斷面上各點(diǎn)風(fēng)流確實(shí)定靜壓隨高度的變化而變化，而相對(duì)靜壓與高度無關(guān)。III、Pi可能大于、等于或小于與該點(diǎn)同標(biāo)高的大氣壓(P0i)。重力位能重力位能的概念力位能，簡(jiǎn)稱位能，用EPO表示。假設(shè)把質(zhì)量為M〔kg〕的物體從某一基準(zhǔn)面提高Z〔m〕，就要對(duì)物體抑制重力物體因而獲得同樣數(shù)量〔M.g.Z〕的重力位能。即：EPO=M.g.Z１１dz１１dzi２０２０位能計(jì)算1-2兩斷面之間的位能差：E gdz=p012 iE gdz位能與靜壓的關(guān)系2-2斷面為基準(zhǔn)面：1-1斷面的總機(jī)械能 E1=EPO1+P12-2斷面的總機(jī)械能 E2=EPO2+P2由E1=E2EPO1+P1=EPO2+P2斷面為基準(zhǔn)面〕，E =E = PO1 12 122 PO1 1 12 12 所以：P=E +P=2 PO1 1 12 12 說明：Ｉ、位能與靜壓能之間可以相互轉(zhuǎn)化。II、在礦井通風(fēng)中把某點(diǎn)的靜壓和位能之和稱之為勢(shì)能。位能的特點(diǎn)位能是相對(duì)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。位能是一種潛在的能量，它在本處對(duì)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(jìn)展直接測(cè)量。位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，在進(jìn)展能量轉(zhuǎn)化時(shí)遵循能量守恒定律。 動(dòng)能－動(dòng)壓動(dòng)能與動(dòng)壓的概念vvE其動(dòng)能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動(dòng)壓或稱速壓，用符號(hào)h表示，單位Pa。vv動(dòng)壓的計(jì)算單位體積空氣所具有的動(dòng)能為：vi E vi i式中： －－I點(diǎn)的空氣密度，Kg/m3；iE v－－I點(diǎn)的空氣流速，m/s。E vi vi動(dòng)壓的特點(diǎn)只有作定向流淌的空氣才具有動(dòng)壓，因此動(dòng)壓具有方向性?！布戳魈史较蛏系膭?dòng)壓真值〕；當(dāng)作用面與流淌方向有夾角時(shí)，其感受到的動(dòng)壓值將小于動(dòng)壓真值。壓值不等。某斷面動(dòng)壓即為該斷面平均風(fēng)速計(jì)算值。全壓風(fēng)流的全壓，即：全壓＝靜壓＋動(dòng)壓。Ａ、確定全壓〔Pti〕Pti＝Pi＋hviB、相對(duì)全壓〔hti〕hti＝hi＋h＝P－Poi、相對(duì)全壓有正負(fù)之分；

vi tiB、無論正壓通還是負(fù)壓通風(fēng)，Pti>Pi，htihi。二、風(fēng)流的點(diǎn)壓力之間相互關(guān)系(1m3)空氣所具有的壓力。通風(fēng)管道中流淌的風(fēng)流的點(diǎn)壓力可分為：靜壓、動(dòng)壓和全壓。風(fēng)流中任一點(diǎn)i的動(dòng)壓、確定靜壓和確定全壓的關(guān)系為：hvi=Pti-Pih、h和h三者之間的關(guān)系為：h = h + h 。vi I ti ti i vi壓入式通風(fēng)〔正壓通風(fēng)〕：風(fēng)流中任一點(diǎn)的相對(duì)全壓恒為正。∵ PtiandPi>Poi∴ hi＞０，hti＞0且hti＞hi機(jī)進(jìn)口的壓力?！藏?fù)壓通風(fēng)〕：風(fēng)流中任一點(diǎn)的相對(duì)全壓恒為負(fù)，對(duì)于抽出式通風(fēng)由于hti和hi為負(fù)，實(shí)際計(jì)算時(shí)取其確定值進(jìn)展計(jì)算。∵PtiandPi＜Poitihti＜0且hti

|＜|h|itii取其確定值進(jìn)展計(jì)算。即：|hti|=|hi|－h(huán)viitiia壓入式通風(fēng)a壓入式通風(fēng)P0b抽出式通風(fēng)hv h(+)PatPath(+)a0h(-)Pah(-)bbthPvbPbt真空壓入式通風(fēng)抽出式通風(fēng)風(fēng)流點(diǎn)壓力間的關(guān)系i vi例題2-2-1 如圖壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的h風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)的P0ii vii點(diǎn)確實(shí)定靜壓Pi；i點(diǎn)的相對(duì)全壓hti；i點(diǎn)確實(shí)定靜壓Pti。解：(1) Pi=P0i+hi=101332+1000=102332Pa(2) hti=hi+hvi=1000+150=1150Pa(3) Pti=P0i+hti=Pi+hvi=101332.32+1150=Pai vi例題2-2-2 如圖抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的h風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)的P0ii vii點(diǎn)確實(shí)定靜壓Pi；i點(diǎn)的相對(duì)全壓hti；i點(diǎn)確實(shí)定靜壓Pti。解：(1) Pi=P0i+hi=101332.5-1000=100332Pa(2) |hti|=|hi|－h(huán)vi＝1000-150=850Pahti＝－850Pa〔3〕Pti=P0i+hti=101332.5-850=100482Pa三、風(fēng)流點(diǎn)壓力的測(cè)定礦井主要壓力測(cè)定儀器儀表確定壓力測(cè)量：空盒氣壓計(jì)、周密氣壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)等。(介紹實(shí)物)“Ｕ”水柱計(jì)、補(bǔ)償式微壓計(jì)、傾斜單管壓差計(jì)。感壓儀器：皮托管，承受和傳遞壓力，測(cè)壓。壓力測(cè)定確定壓力直接測(cè)量讀數(shù)。相對(duì)靜壓(以如圖正壓通風(fēng)為例)〔留意連接方法〕：推導(dǎo)如圖 h=hi ?以水柱計(jì)的等壓面0’－0’為基準(zhǔn)面，mρ i 設(shè): i點(diǎn)至基準(zhǔn)面的高度為Z，膠皮管內(nèi)的空氣平均密度為ρ，膠皮管外的空氣平度為’；與點(diǎn)同標(biāo)高的大氣壓mρ i m 0i則水柱計(jì)等壓面0－0’兩側(cè)的受力分別為：水柱計(jì)左邊等壓面上受到的力：左 ０ 水P＝P+ρgh＝P0i+ρ左 ０ 水水柱計(jì)右邊等壓面上受到的力：P＝P+ρgz右 0i m由等壓面的定義有：P＝P左

，即：右0i 0i P+ρm’g(z-h)+ρgh＝P+ρ0i 0i 水ρρ假設(shè)＝ ’有：ρρm mh p i

p g 0i水 mm∵ρ ＞＞ρm水h p p

g (p p

) gi 0i水

i 0iP0i＋－zh0P0i＋－zh00i hii〔留意連接方法〕：說明：水柱計(jì)上下移動(dòng)時(shí)，hi 保持不變；在風(fēng)筒同一斷面上、下移動(dòng)皮托管，水柱計(jì)讀數(shù)不變，說明同一斷面上hi一樣。相對(duì)全壓、動(dòng)壓測(cè)量測(cè)定連接如圖〔說明連接方法及水柱高度變化〕〔以上關(guān)系，試驗(yàn)室驗(yàn)證〕第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程１２續(xù)不斷地流淌，就必需有通風(fēng)動(dòng)力對(duì)空氣作功，使得通風(fēng)阻力和通風(fēng)動(dòng)力相平衡。１２在礦井巷道中流淌的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì)量。如圖井巷中風(fēng)流從1斷面流向2斷面，作定常流淌時(shí)，有：１ ２ ２ ρ V1S1＝ρ V S １ ２ ２ 2式中ρ ρ －－1、2斷面上空氣的平均密度，kg/m3；2１、V1,，V2－－1、2 斷面上空氣的平均流速，m/s；S1、S2－－1、２斷面面積，m2。兩種特例：1 2 假設(shè)S＝S，則ρ V＝ρV1 2 １ ２ ２1 假設(shè)ρ＝ρ，則VS＝V S1 １ ２ ２ ２流量相等，即Q=viSi=const二、可壓縮流體的能量方程和轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用?！惨弧硢挝毁|(zhì)量(1kg)流量的能量方程〔靜壓能、動(dòng)壓能、位能〕和內(nèi)能組成，常用1kg空氣或1m3空氣所具有的能量表示。機(jī)械能：靜壓能、動(dòng)壓能和位能之和。風(fēng)流內(nèi)部所具有的分子內(nèi)動(dòng)能與分子位能之和空氣的內(nèi)能是空氣狀態(tài)參數(shù)的函數(shù)，即：u =f〔T，P〕。能量分析pp1、v1、u1q１２z1LRqR0z2p2、v2、u20任一斷面風(fēng)流總機(jī)械能：壓能＋動(dòng)能＋位能所以，對(duì)單位質(zhì)量流體有：P v211斷面總能量: 11

1 g.Zu2 1 12P v2222斷面總能量: 22

2 2 2假設(shè)：1kg空氣由1斷面流至2斷面的過程中，LR〔J/kg〕：抑制流淌阻力消耗的能量；q〔J/kg〕：L局部轉(zhuǎn)化的熱量(這局部被消耗的能量將轉(zhuǎn)化成熱能仍存在于空氣R R中〕；外界傳遞給風(fēng)流的熱量〔巖石、機(jī)電設(shè)備等〕。依據(jù)能量守恒定律：P v2 P v2＋11 g.Zuqq 2 2 g.Z u L＋2 2 1 121

R 2 2 R2〔qR+q〕，一局部用于增加空氣的內(nèi)能，一局部使空氣膨脹對(duì)外作功，即：q q = uR 2

u Pdv2121PP22P11P v22P v 1 121d Pv21Pdv 21vdP式中：v為空氣的比容，m3/kg。又由于：1 vdP 2

1 1 dP2上述三式整理得：v221v222 g Zv221v222 g Z1Z22R1量可壓縮空氣在無壓源的井巷中流淌時(shí)能量方程的一般形式過程式中 稱為伯努力積分項(xiàng)它反映了風(fēng)流從1斷面流至2斷面的過程結(jié)果是不同的。LRnnLRnn1 P1P22v221 2 gZ2v21Z21n按下式計(jì)算：nn=dlnPdlnvlnPlnvlnPlnPlnv lnv12 lnPlnPlnln112212Lt在時(shí)，單位質(zhì)量可壓縮空氣井巷中流淌時(shí)能量方程可寫成如下一般形式。L L Rnn1P1P 22 v21v22 22gZ1Z L2t1令：n P P P Pn 1

1 1

2 2

1 2mm式中， 表示1，2斷面間按狀態(tài)過程考慮的空氣平均密度，得mP P 1 2m n P

P P P 1 2n 1

1 2 1 2

ln 1P2

P

P 2 PP /ln 1 1 1 2P /2 2則單位質(zhì)量流量的能量方程式又可寫為：PP

v2

v2 L 1R m

2 12

2 g2

ZZ1

LtPP

v2 L 1R m

2 1 2

2 g2

ZZ1

Lt〔二〕、單位體積(1m3)流量的能量方程性時(shí)那1m3 空氣流淌過程中的能量損即通風(fēng)阻力可由空氣流淌過程中的能量損失〔L J/Kg〕乘以按流淌過程狀態(tài)考慮計(jì)算的空氣密度，R m即：h=L.；則單位體積(1m3)流量的能量方程的書寫形式為：R R mh h P PR 12v221v222mgm1Z2幾點(diǎn)說明：1．1m3空氣在流淌過程中的能量損失〔通風(fēng)阻力〕等于兩斷面間的機(jī)械能差。m 1 g〔Z-Z〕是1、2斷面的位能差。當(dāng)1、2m 1 m準(zhǔn)面的選取。m1－2(測(cè)定Pt、m1320013200通風(fēng)系統(tǒng)，如要求1、2斷面的位能差，基準(zhǔn)面可選在2的位置。其位能差為：而要求1、3兩斷面的位能差，其基準(zhǔn)面應(yīng)選在0-0位置。其位能差為：Epo12

121

gdZ

gZm12 12Epo13

131

gdZ

gZm10 10

gZm30 30是1、2兩斷面上的動(dòng)能差在礦井通風(fēng)中，因其動(dòng)能差較小，故在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，式中可分別用各自斷面h v12

2v 2 1 2v 2 1

v 2 22 2 上的密度代替計(jì)算其動(dòng)能差。即上式寫成：v2 v21 2 2 2 mρ

ρ分別為1、2斷面風(fēng)流的平均氣密度。2１、2動(dòng)能系數(shù)：是斷面實(shí)際總動(dòng)能與用斷面平均風(fēng)速計(jì)算出的總動(dòng)能的比。即：Kvsu 2v222udsu3svSdsv 3Sv1 v 由于能量方程式中的v、v分別為1、2斷面上的平均風(fēng)速。由于井巷斷面上風(fēng)速用動(dòng)能系數(shù)K加以修正。在礦井條件下，K一般為1.02～1.05。由于動(dòng)能差項(xiàng)很小，在應(yīng)用能量方程時(shí)，可取Kv1 v 因此，在進(jìn)展了上述兩項(xiàng)簡(jiǎn)化處理后，單位體積流體的能量方程可近似的寫成：h h PP 1v2R 1221 22v22g Zgm1 1 m2Z2J／m3h h PP 1v2R 1221 22v22gm1 1Zg Z+Hm2 2 tJ／m3〔三〕、關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明能量方程的意義是，表示1kg〔或1m3〕空氣由1斷面流向2斷面的過程中所消〔通風(fēng)阻力12〔〕的變化量。始、末斷面要選在緩變流場(chǎng)上。風(fēng)流總是從總能量〔機(jī)械能〕大的地方流向總能量小的地方。在推斷風(fēng)流方〔通風(fēng)阻力〕為正，說明風(fēng)流方向假設(shè)正確；假設(shè)為負(fù)，則風(fēng)流方與假設(shè)相反。正確選擇求位能時(shí)的基準(zhǔn)面。2121源成為通風(fēng)阻力。應(yīng)用能量方程時(shí)要留意各項(xiàng)單位的全都性。對(duì)于流淌過程中流量發(fā)生變化，則按總能量守恒與轉(zhuǎn)換定律列方程Q

v2

v2 ZgP1 Q

ZgP2 1 1m 1 1 2

2 2m 2 2 2 2Q

ZgP3

Qhv23 3m v2

3 2 3

2

3 R131 2 1 2 假設(shè)S=S，兩斷面間的高差Z-Z=100米，巷道中 =1.2kg/m3，求：1、21 2 1 2 解：假設(shè)風(fēng)流方向12，列能量方程： v2 v2h v2 v2

ZgR12 1 2

2 1 2 2

1 2 m12=〔101324.7－101858〕＋0＋100×9.81×1.2= 643.9 J/m3。由于阻力值為正，所以原假設(shè)風(fēng)流方向正確，12。1例2在進(jìn)風(fēng)上山中測(cè)得1、2兩斷面的有關(guān)參數(shù)，確定靜壓P=106657.6Pa，P2=101324.72Pa；標(biāo)高差Z1-Z2=－400m；氣溫t1=15℃，t2=20℃；空氣的相對(duì)濕度11 2 1 2 R =70%，=80%；斷面平均風(fēng)速v=5.5m/s，v=5m/s；求通風(fēng)阻力L、h1 2 1 2 R t1=15℃時(shí)，PS1=1704Pa；t2=20℃時(shí)，PS2=2337Pa；1106657.610.3781106657.610.3780.71704288.15106657.6101324.7210.378101324.7210.3780.82337293.15101324.72

1.2841kg/m31.1958kg/m3lnPlnP

ln106657.6-ln101324.72

ln1.2841ln1.1958

0.721 2n P

P v2

v2 L 1

2 1 2gZZ2R n1 21

2 2 1 20.72 106657.6 101324.72 5.5252 0.721

1.2841

1.1958

2

400 =382.26 J/kg又∵P2 1P P2

PP1 2Pm n PP 1

2

PPln1 P PPn1

1 21 2 P/2 ln 1 1 1 2P/2 2 106657.6101324.72ln106657.6101324.72

106657.6101324.72∴

ln106657.6/1.2841101324.72/1.1958=1.23877 kg/m3

1.2841 1.1958 h

v21

v2 2

R 1 2 2

2 m

m 1 2 2 106657.6101324.725.52521.238779.81 2

=475.19J/m3或 h=L×=382.26×1.23877= 473.53 J/m3。R R m第四節(jié) 能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用一、水平風(fēng)道的通風(fēng)能量〔壓力〕坡度線〔一〕〔壓力〕坡度線的作法意義：把握壓力沿程變化狀況；有利于通風(fēng)治理。集中器集中器0壓力Pa12345678910hR78HtP0hR12流程如下圖的通風(fēng)機(jī)－水平風(fēng)道系統(tǒng)，繪制能量〔壓力〕坡度線。風(fēng)流的邊界條件風(fēng)流入口斷面處確實(shí)定全壓等于大氣壓〔可用能量方程加以證明，對(duì)入口斷面的內(nèi)外側(cè)列能量方程并無視微小的入口流淌損失〕，即：Ptin=P0，所以，htin=0，hin=—hvin；〔出口斷面的內(nèi)外側(cè)列能量方程并無視微小的出口流淌損失〕，即：vexPex=P0，所以，hex=0，htex=h ；vex作圖步驟１〕、以縱坐標(biāo)為壓力〔相對(duì)壓力或確定壓力〕，橫坐標(biāo)為風(fēng)流流程。２〕、依據(jù)邊界條件確定起始點(diǎn)位置。４〕、最終將圖上的同名參數(shù)點(diǎn)用直線或曲線連接起來，就得到所要繪制的能量〔壓力〕坡度線?！捕场矇毫Α称露染€的分析通風(fēng)阻力與能量〔壓力〕坡度線的關(guān)系由于風(fēng)道是水平的，故各斷面間無位能差，且大氣壓相等。由能量方程知，任意的全壓：h PPhh PPhhRi~j i

vi

ti

ti tj〔∵ P0i = P0j 〕抽出段求入口斷面至i斷面的通風(fēng)阻力，由上式得：～ t0 ti ti hR0i = h－h(huán) = －h(huán) 〔h～ t0 ti ti ～值?！筘?fù)壓段任意兩斷面〔i、j〕的通風(fēng)阻力：～hRij=Pti－Ptj～∵ htiPtiP0i又∵|hti|=|hi|－h(huán)vi代入上式得：Pti=P0i－|hi|－h(huán)vi同理：PtjP0i－|hj|－h(huán)vj∴hRi

h|－h(huán))～ 0i

i vi

0i j vjvi＝|hj|－|hi|+h－h(huán)vjvi＝|htj|－|hti|假設(shè)h＝h

＝|h|－|h|vi vj壓入段

Ri～j j i求任意斷面i至出口的通風(fēng)阻力，由上式得：～ ti hRi10=hti－h(huán)t10=h－h(huán) 〔h～ ti ～即：壓入段任意斷面i至出口的通風(fēng)阻力〔hRi10〕等于該斷面的相對(duì)全壓〔hti〕減去出口斷面的動(dòng)壓〔hv10〕?！笳龎憾稳我鈨蓴嗝妗瞚、j〕的通風(fēng)阻力：同理可推導(dǎo)兩斷面之間的通風(fēng)阻力為：～hRij＝ hti－h(huán)tj～能量〔壓力〕坡度線直觀明白地表達(dá)了風(fēng)流流淌過程中的能量變化確定全壓〔相對(duì)全壓〕沿程是漸漸減小的；確定靜壓〔相對(duì)靜壓〕沿程分布是隨動(dòng)壓的大小變化而變化。集中器回收動(dòng)能〔相對(duì)靜壓為負(fù)值〕h h v Rd109 109 hh hv vex vex Rd ’<h hv vex vex Rd對(duì)9～10段列能量方程：～ hR910=(P9＋hv9)－(P10+hv10)=P9＋h －P0－～ =h9 =h9 h v9 v109∴h=h －〔h －h(huán) 〕9R9～10 v9 v10假設(shè)：h －h(huán) >h ，則，h<0 〔為負(fù)值〕v9 v10 R9～10 9值越大，其集中器回收動(dòng)能的效果越好?！踩场⑼L(fēng)機(jī)全壓〔Ht〕通風(fēng)機(jī)全壓的概念Ht等于通風(fēng)機(jī)出口全壓與入口全壓之差：Ht= Pt6－Pt5通風(fēng)機(jī)全壓Ht與風(fēng)道通風(fēng)阻力、出口動(dòng)能損失的關(guān)系由能量方程和能量〔壓力〕坡度線可以看出：hR6～10=Pt6－Pt10 ∴Pt6=hR6～10＋Pt10，hR0～5=Pt0－Pt5 ∴Pt5=Pt0－h(huán)R0～5，Ht=Pt6－Pt5=hR6～10＋Pt10－〔Pt0－h(huán)R0～5〕=hR6～10＋P0＋hv10－〔P0－h(huán)R0～5〕=hR6～10＋hv10＋hR0～5Ht=hR0～10＋hv10通風(fēng)機(jī)全壓是用以抑制風(fēng)道通風(fēng)阻力和出口動(dòng)能損失。Hs。Hs=hR0～10, HtHs＋hv10兩個(gè)特例：無正壓通風(fēng)段〔6斷面直接通大氣〕t6 通風(fēng)機(jī)全壓仍為：Ht= P－