习题二 矿井通风压力
《矿井通风》习题集.

《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些?2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么?第一章矿井空气思考题1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何不同?1-2 什么是矿井空气的新鲜风流?污风风流?1-3 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些?1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些?它们的来源和对人体的影响如何?《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的?1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么?可用来检测哪些气体?1-6 防止有害气体危害的措施有哪些?1-7 什么叫矿井气候条件?气候条件对人体热平衡有何影响?1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度?矿井空气的湿度一般有何变化规律?1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿?1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定?1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施?1-12 风表按原理和测风范围分为几类?机械叶轮式风表的优缺点各是什么?1-13 风表测风时为什么要校正其读数?迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同?1-14 风表校正曲线的含义是什么?为什么风表要定期校正?1-15 对测风站有哪些要求?1-16 测风的步骤有哪些?应注意哪些问题?习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中,已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min,回风量为520 m3/min,问该工作面回风流中的CO2浓度是多少?是否符合安全浓度标准?(1.25%;符合标准)1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃,湿球温度为20℃,风速为1.5m/s,求其相对湿度和等效温度分别是多少?(83%;14℃)1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面,净高2.8m,净宽3m,用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288,测定时间均为1min,该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表(m/s),试求该处的风速和通过的风量各为多少?(4.74 m/s;35.12 m3/s)第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度?压力和温度相同时,为什么湿空气比干空气轻?2-2 什么叫空气的压力?单位是什么?地面的大气压力与哪些因素有关?2-3 什么叫空气的粘性?用什么参数表示粘性大小?粘性对空气流动起什么作用?2-4 何谓空气的静压、动压、位压?各有何特点?2-5 什么叫绝对压力?相对压力?正压通风?负压通风?2-6 什么叫全压、势压和总压力?2-7 在同一通风断面上,各点的静压、动压、位压是否相同?通常哪一点的总压力最大?2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压;而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压?2-9 矿井通风中的能量方程是什么?从能量和压力观点讲,分别代表什么含义?2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程?矿井风流应满足什么条件?2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时,其静压和位压之间可以相互转化?2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样?如何确定?2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用?如何绘制?如何从图上了解某段通风阻力的大小?2-14 在抽出式和压入式通风矿井中,主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系?2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段?习题2-1 井下某地点有两道单扇风门,测得每道风门内外压差为800Pa,风门门扇的尺寸高为1.5m,宽为0.8m,门扇把手距门轴0.7m,问至少用多大的力才能把门扇拉开?(548.6N)2-2 测得某回风巷的温度为20℃,相对湿度为90%,绝对静压为102500Pa,求该回风巷空气的密度和比容。
第二章矿井通风压力

二、井巷风流点压力及其相互关系
1.风流点压力 井巷风流断面上任一点的压力称为风流的点压力。相对于某基准
面来说,点压力也有静压、动压和位压;就其形成的特征来说,点 压力可分为静压、动压和全压;根据压力的两种测算基准,静压又 分为绝对静压(P静)和相对静压(h静);全压也分为绝对全压(P全) 和相对全压(h全);动压永远为正值,无绝对、相对压力之分,用h 动表示。
静压差测定
全压差测定
四、测压仪器及其使用
在矿井通风测量仪器中,测定空气压力的便 携式仪器有三类:一是测量绝对压力的气压计; 二是测量相对压力的压差计和皮托管;三是可同 时测定绝对压力、相对压力的精密气压计或矿井 通风综合参数检测仪等。
1.绝对压力测量仪器 最常用的是空盒气压计
空盒气压计内部结构图 1、2、3、4—传动机构;5—拉杆;6—波
纹真空膜盒;7—指针;8—弹簧
测压时,将仪器水
平放置在测点处,轻轻 敲击仪器外壳,以消除 传动机构的摩擦误差, 放置3~5min待指针变 化稳定后读数。读数时, 视线与刻度盘平面要保 持垂直,同时,还要根 据每台仪器出厂时提供 的校正表(或曲线), 对读数进行刻度、温度 及补偿校正。
因精度较低,一般
仪器的操作和使用 方法如下: (1)注入工作液。 (2)调零。 (3)测定。
常用的YYB—200B 型单管倾斜压差计最大 测量值为2000Pa,最 小分刻度为2Pa,误差 不超过最大读数的1.0%。 单管倾斜压差计是通风 测量中应用最广的一种 压差计。
4、补偿式微压计
DJM9型补偿式微压计 1—小容器;2—大容器;3—读数盘;4—指针; 5—螺盖;6—反射镜;7—水准器;8—调节螺母;
风流中某点各种压力的的关系
矿井通风压力

在矿井通风中,空气流经复杂的通风网络时,其温度 和压力将会发生一系列的变化,这些变化都将引起空气密 度的变化,在不同的矿井这种变化的规律是不同的。在实 际应用中,应考虑什么情况下可以忽略密度的这种变化,
而在什么条件下又是不可忽略的。
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三、粘度
当流体层间发生相对运 动时,在流体内部两个流体 层的接触面上,便产生粘性 阻力(内摩擦力)以便阻止 相对运动,流体具有的这一 性质,称作流体的粘性。例 如,空气在管道内以速度u作 层流流动时,管壁附近的流 速较小,向管道轴线方向流 速逐渐增大,如同把管内的 空气分成若干薄层,图1-21所在矿井通风中还常用运动粘性系数,用符号 、 ν(m2/s)表示气体的粘度,这个系数和动力粘度μ有以 下关系:
式中 ρ——气体的密度,kg/m3。
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流体粘度随温度和压强而变化,由于分子结构及分子
运动机理的不同,液体和气体的变化规律是截然相反的。
液体粘度大小取决于分子间的距离和分子引力,当温度升
高或压强降低时液体膨胀,分子间距增加,分子引力减小,
粘度降低。反之,温度降低,压强升高时,液体粘度增大。
气体分子间距较大,内聚力较小,但分子运动较剧烈,粘 性主要源于流层之间分子的动量交换。当温度升高时,分 子运动加剧,所以粘性增大;而当压强升高时,气体的动 力粘度和运动粘度都减小。
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空气和水的粘度随温度的变化规律如图1-2-2所示。
比热的单位取决于热量单位和物量单位。表示物量的
单位不同,比热的单位也不同。通常采用的物量单位:质
量(kg)、标准容积(Nm3)和千摩尔(kmo1)。因此,相应的
就有质量比热、容积比热和摩尔比热之分。
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甘肃煤炭工业学校矿井通风技术(煤炭工业版)教案:第二章 矿井通风压力03

第三节 通风能量方程当空气在井巷中流动时,将会受到通风阻力的作用,消耗其能量;为保证空气连续不断地流动,就必须有通风动力对空气做功,使得通风阻力和通风动力相平衡。
空气在其流动过程中,由于自身的因素和流动环境的综合影响,空气的压力、能量和其他状态参数沿程将发生变化。
一、空气流动的连续性方程质量守恒是自然界中基本的客观规律之一。
根据质量守恒定律:对于稳定流(流动参数不随时间变化的流动称之稳定流),流入某空间的流体质量必然等于流出其空间的流体质量。
风流在井巷中的流动可以看作是稳定流,当空气在图2-18的井巷中从1断面流向2断面,且做定常流动时(即在流动过程中不漏风又无补给),则两个过流断面的空气质量流量相等,即:222111S S υρυρ= (2-16)式中 ρ1 ,ρ2―1,2断面上空气的平均密度,kg/m 3;υ1 ,υ2―1,2断面上空气的平均流速,m/s ; S 1 ,S 2 ―1,2断面的断面积,m 2。
任一过流断面的质量流量为M i (kg/s),则:M i = const (2-17)这就是空气流动的连续性方程,它适用于可压缩和不可压缩流体。
对于可压缩流体,根据式(2-16),当S 1=S 2时, 空气的密度与其流速成反比,也就是流速大的断面上的密度比流速小的断面上的密度要小。
图2-18 一元稳定流连续性对于不可压缩流体(密度为常数),则通过任一断面的体积流量Q(m 3/s)相等,即:const s Q i i ==υ (2-18)井巷断面上风流平均流速与过流断面面积成反比。
即在流量一定的条件下,空气在断面大的地方流速小,在断面小的地方流速大。
空气流动的连续性方程为井巷风量的测算提供了理论依据。
[例2—3] 风流在如图2-18的井巷中的由断面1流至断面2时,已知S 1=10m 2 ,S 2=8m 2,υ1=3m/s ,1、2断面的空气密度为:ρ1=1.18kg/m 3, ρ2=1.20kg/m 3,求:①1、2断面上通过的质量流量M 1、M 2;②1、2断面上通过的体积流量Q 1、Q 2;③2断面上的平均流速。
《矿井通风》技能测试题参考答案和评分标准.doc

《矿井通风》技能测试题参考答案和评分标准第一套通风管道中风流点压力和风速的测定(共50分)一、(本题满分16分,每空2分)两个不同的管道通风系统如图a、b所示,试判断它们的通风方式,区别各压差计的压力种类。
压差计读数单位:Pa, 根据要求填空:1・判断它们的通风方式,图(&)为抽出式,图(b)为压入式;2.图(3)中的血=160Pa, h动二20 Pa, h 全二140 Pa;3.图(b)屮的处、=180Pa,血二150 Pa, h 动30 Pa o二、(本题满分22分)设在风流点压力测定屮采用抽出式通风方式,测定的最大风流点压力如峨、=500%, h全最大=400Pa,通风管道的速度场系数为0. 90, 断面积为0. 20m2,取空气密度P=l. 2 kg/m:!,试求:1・最大动压力动最大;2.通风管道屮的平均风速”平均;3.管道中通过的风量Q平均;解:1・最大动压〃动最大=/?静最大-/?全最大=500-400 = IOOP Q(8分)2.平均风速v半均=屮%丿' =°・90卡罗= 1161加/s (8分)3.风量Qf jij = 11.61 x 0.2 = 2.322m3 /s(8 分)注:每小题写对式子,但结果错误给6分;每小题写错式子,但结果正确给0分.第二套 三、(本题满分12分,每空2分)在风流点压力和风速的测定的试验屮, 请针对下列实验结果分析进行填空:1. 皮托管“ + ”管脚接受该点的坐遂更,皮托管“-”管脚接受该点的 绝对静压,压差计开口端接受同标高的大气压力。
压差计读数分别为h 静、h 动、 h 全。
通过本实验数据可以验证和对压力之间的关系,对于抽出式通风,力全=力静 二力动。
(填“ + ”或“-”)通过最大动压的测定可计算平均风速。
设速度场系数 为k,则平均风速的计算式为J = 。
2•压差计读数h 静、h 动、h 全应该同吋读取,这是因为同时读取可消除大气 压力波动造成的读数误差。
矿井通风与安全第二章习题解析

2. 在压入式通风管道中,风流的相对静压在什么情况下能出现负值?在抽出式通风管道中,相对静压能否出现正值?答:在压入式通风管道中,相对全压大于零,所以当风流的相对静压绝对值小于动压绝对值时相对静压有能出现负值;在抽出式通风管道中,相对静压可以出现正值。
4. 紊流扩散系数的概念。
答:紊流扩散系数,靠近出口dd 处定量核心断面炮烟的平均浓度与硐室炮烟的平均浓度的比值。
如下图2-17所示紊流扩散系数 K=c ′cc ′: 靠近出口dd 处定量核心断面炮烟的平均浓度 c : 硐室炮烟的平均浓度5. 某矿井地表大气压力p a =101559 Pa ,矿井深度每增加100m 时,大气压力递增率为1306 Pa ,求井下-400m 处大气压力为多少?若该处气温t =18℃,求空气密度为多少? 解:P -400=p a +4∗1306=106783Pa ρ=3.45P −400T= 3.45*106783/291 =1.27kg/m 39. 某通风管道如图2-3所示,测得12=18 mm H O h ,32=12 mm H O h ,空气密度31.2 kg/m ρ=,求所测中心点的风速并判断其通风方式。
图2-3解:全压ℎt =18×9.8 Pa; 静压ℎs =12×9.8 pa动压ℎv =ℎt −ℎs =6×9.8=58.8Pa 由动压212v h v ρ=可知:v =√2ℎvρ=√2×58.81.2=9.9 m/s10. 用皮托管和U 型管压差计测得某通风管道中压力的结果分别如图2-4所示,单位为2mm H O ,问静压、动压、全压各为多少?123判断其通风方式。
解:A. 压入式通风 ℎs =−10 mmH 2O ℎv =40 mmH 2O ℎt =30 mmH 2OB. 压入式通风 ℎs =5 mmH 2O ℎv =15 mmH 2O ℎt =20 mmH 2OC. 抽出式通风 ℎs =−10 mmH 2O ℎv =−20 mmH 2O ℎt =−30 mmH 2OD. 压入式通风 ℎs =30 mmH 2O ℎv =10 mmH 2O ℎt =40 mmH 2O13. 若梯形巷道断面分别为4、9、16㎡,空气运动粘性系数621510 m /s ν−=⨯。
矿井通风安全试题及答案
矿井通风安全试题及答案矿井通风安全是矿山生产中至关重要的一环。
为了提高矿工对矿井通风安全知识的掌握,我们特别编制了一套试题,以期帮助矿工们更好地了解并应用相关知识,从而确保矿井工作环境的安全。
试题一:矿井通风安全基础知识1. 什么是矿井通风安全?2. 为什么矿井通风安全至关重要?3. 矿井通风系统的主要组成部分有哪些?4. 矿井通风系统的工作原理是什么?5. 请简要说明一下常见的矿井通风系统类型。
答案一:1. 矿井通风安全是指通过合理的通风系统,控制矿井内的气流运动,保持矿井内的适宜温湿度、氧气含量和有害气体浓度,从而为矿工提供安全的工作环境。
2. 矿井通风安全的重要性体现在以下几个方面:a. 维持矿井内的空气质量,减少有害气体的积聚和矿尘的扩散,提供清新的工作环境;b. 保持矿井内的适宜温湿度,为矿工提供舒适的工作条件;c. 通过调节矿井内的气流,控制火灾、爆炸和瓦斯突出等事故的发生;d. 将矿井中的废气排出,减少工人职业病的发生。
3. 矿井通风系统的主要组成部分包括:风机、通风巷道、气流监测设备、作业面风门、风流系统、尾巷排气和支承矿井等。
4. 矿井通风系统的工作原理是通过安装在矿井上风端和下风端的风机,产生压力差,推动气流在矿井内运动,从而实现通风的目的。
5. 常见的矿井通风系统类型包括:自然通风、机械通风、封闭式通风和混合通风等。
试题二:矿井通风安全措施1. 请列举一些常见的矿井通风安全措施。
2. 矿井通风系统的调整应该遵循哪些原则?3. 如何正确选择矿井通风机?答案二:1. 常见的矿井通风安全措施包括:a. 安装通风风机和风门,以适应矿井的风量和风压需求;b. 定期检查和维护矿井通风系统,确保其正常运行;c. 采用有效的排风和吸风措施,控制有害气体和矿尘的扩散;d. 配备通风设备和防毒器材,以应对火灾、爆炸和瓦斯等突发情况;e. 定期开展通风监测和安全培训,提高矿工的安全意识。
2. 矿井通风系统的调整应遵循以下原则:a. 根据矿井内的瓦斯涌出情况,调整通风系统的风量和风压;b. 根据矿井内的温度和湿度情况,调整通风系统的制冷、加热和加湿设备;c. 根据矿井内的工作面情况,调整各个风流系统的开关状态;d. 根据矿井内的氧气含量和有害气体浓度,调整通风系统的排风和进风位置。
矿井通风习题
第一章 矿井空气复习思考与习题1、 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?2、 《规程》对矿井空气主要成分的浓度标准有哪些具体规定?3、 造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因有哪些?4、矿井空气中的主要有害气体有哪些?其性质、来源、危害有哪些?《规程》规定的最高允许浓度为多少?5、防止有害气体的措施有哪些?6、什么叫矿井气候条件?评价矿井气候条件的主要指标有哪些?7、影响矿井空气温度的因素和矿井空气温度的变化规律是什么?8、设置测风站必须符合哪些要求?9、测风仪表按其工作原理、构造以及测风范围各分为几类?10、用风表测风为什么要校正其读数?用迎面法与侧身法测风时其校正系数为什么不同?11、用风表测风时应注意哪些事项?12、改善矿井气候条件应采取哪些措施?13、某矿井冬季总进风流的温度为5℃,相对湿度为70%。
矿井总回风流的温度为20℃,相对湿度为90%。
矿井总进、回风量平均值为2500 m 3/min 。
试求风流在全天之内从井下带出多少水分?(答:f a =4.76g/m 3,f a ′=15.48g/m 3,G△=38t/d ) 14、某矿井地表年平均温度为t c =7.5℃,恒温带的深度为Z c =30m ,地温率为g =30m/℃。
求矿井深度为450m 处的岩石温度?(答:t r =21.5℃)15、半圆拱巷道,拱墙高1.55m,巷宽2.8m ,用侧身法测得的表速为3m/s ,该风表的校正曲线表达式为s υ= 2+c υ,计算该巷道通过的风量。
(答:Q =33.3m 3/s ) 第二章 矿井通风压力复习思考与习题1、何谓绝对压力、相对压力、大气压力、正压和负压?用坐标图来说明它们之间的相互关系。
2、空气从静压大的地点流向静压小的地点,其条件是什么?空气从全压大的地点流向全压小的地点,其条件是什么?3、如何理解绝对全压是绝对静压与速压之和?相对全压是相对静压与速压之和?速压有无绝对值与相对值的含义?4、“静压和速压可以相互转换”是指一个断面而言,还是指两个断面而言?同一断面上静压大的地点是否速压就小,速压大的地点是否静压就小?5、某矿采用抽出式通风如图2—23所示,用仪器测得风硐4断面的风量Q 4=40m/s ,净断面积S 4=4m 2,空气密度ρ=1.19kg/m 3,扇风机房U 形压差计的读数h=200mmH 2O ,风硐外与4断面同标高的大气压P0=101 332Pa,矿井自然风压h自=10mmH2O,自然风流方向与扇风机作用风流方向相同,试求P静4、P全4、h速4、h全4以及矿井通风阻力h阻各为多少?6、已知空气的压力为101 332Pa,温度为15℃,相对湿度为60%,试求该空气的密度。
煤矿一通三防题库9计算题
一、例题hh3= h1+ h2=-50+10=-40mmH2O3)压差计5的读数h5为相对静压:h5= h4-h3=50-10=40mmH2O4)A风筒风机位于左侧,进行抽出式通风PaP P r r Z P P V g Z P V g Z P h S S S S S f 159837.128147037.30)75.1125.12(200)()481.975.11881.925.12(21)()()21()21(02221222202022211010111112=+=+-⨯+-=∙-∙+-+-=++-++=ρρρρ例3-1 某梯形木支架巷道,巷道长度L=200m ,断面积S=4m 2,周界U=8.3m ,巷道摩擦阻力系数μ=0.018N ·S 2/m 4,若通过巷道的风量Q=900m 3/min ,试求其摩擦风阻和摩擦阻力。
解: 摩擦阻力 R=μ·3S LU=0.018·343.8200⨯=1.466N ·S 2/m 3巷道摩擦阻力:h f =RQ 2 =0.466×(60966)2=110.5Pa 例5-3通风网路如图所示,已知各巷道阻力h 1=13,h 2=8,h 4=6,h 5=4,h 6=5mmH 2O,方向已在图上标注,求巷道7、3、8之间风流方向及阻力。
解:设巷道3的风流方向为B D ,对BDC 回路的风压平衡定律: h 3+h 5-h 4=0 h 3=h 4-h 5=6-4=2mmH 2O∴巷道3的风流方向为B D 。
设巷道7的风流方向为E D ,对h 1+h 7-h 3-h 2=0h 7=h 3+h 2-h 1=8+2-13=-3mmH 2O∴巷道7的风流方向与所设相反,为D E。
设巷道8的风流方向为E F,对EFCD回路h8-h6-h5+h7=0h8=h6+h5-h7=5+4-3=6mmH2O∴巷道8的风流方向为E F。
压。
矿井通风安全工程师试题
矿井通风安全工程师试题一、选择题(每题 2 分,共 30 分)1、通风系统中,风流的压力通常用()来表示。
A 静压B 动压C 全压D 位压2、下列哪种通风方式适用于开采深度大、走向长度长的矿井()。
A 中央并列式B 中央分列式C 两翼对角式D 分区对角式3、通风阻力包括摩擦阻力和()。
A 局部阻力B 正面阻力C 侧面阻力D 背面阻力4、矿井通风系统图中,应标明()。
A 通风设备的型号B 通风设施的位置C 风流的方向和风量D 以上都是5、通风机的工况点是指()。
A 通风机的风量和风压的交点B 通风机的功率和效率的交点C 通风机的转速和功率的交点 D 通风机的风量和功率的交点6、下列哪种通风方法可以有效排除回采工作面上隅角的瓦斯()。
A 上行通风B 下行通风C 均压通风D 混合通风7、通风网络解算中,常用的方法是()。
A 回路法B 节点法C 阻力平衡法D 以上都是8、通风系统优化设计的主要目标是()。
A 降低通风成本B 提高通风效果C 保障安全生产D 以上都是9、矿井通风系统的稳定性主要取决于()。
A 通风机的性能B 通风网络的结构C 通风设施的质量D 以上都是10、通风系统改造时,应首先考虑()。
A 更换通风设备B 优化通风网络C 加强通风管理D 以上都是11、通风系统中,风量调节的方法不包括()。
A 增阻调节法B 降阻调节法C 辅助通风机调节法D 改变通风机转速调节法12、下列哪种通风设施可以控制风流的方向()。
A 风窗B 风桥C 密闭D 风门13、通风系统可靠性评价的指标包括()。
A 有效度B 可靠度C 平均无故障工作时间D 以上都是14、矿井通风安全管理中,“一通三防”指的是()。
A 通风、防火、防水、防瓦斯B 通风、防尘、防火、防瓦斯C 通风、防毒、防火、防瓦斯D 通风、防雷、防火、防瓦斯15、通风系统发生灾变时,应采取的措施包括()。
A 启动应急预案B 进行反风操作C 组织人员撤离D 以上都是二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、矿井通风的任务是向井下各工作场所连续不断地供给足够的新鲜空气,冲淡并排除各种有毒有害气体和粉尘,调节井下的(),创造良好的工作环境。
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习题二矿井通风压力一、解释题1 密度:单位体积空气所具有的质量称为空气的密度,与P、t、湿度等有关。
湿空气密度为干空气密度和水蒸汽密度之和。
2 比容:单位质量的空气所占有的体积。
3 重度:单位体积空气所具有的重力。
4 粘性:空气抗拒剪切力的性质。
5大气压力:大气层受到地心引力作用而呈现的压力。
6 标准大气压力:当空气温度为0℃时,北纬45°海平面处的大气压力(为101.325Pa)。
7 绝对压力:以真空为测算零点(比较基准)而测得的压力称之为绝对压力,用P表示。
8 相对压力:以当地当时同标高的大气压力为测算基准(零点)测得的压力称之为相对压力,即通常所说的表压力,用h表示。
9 正压和负压:高于当地同标高大气压力称为正压,低于当地同标高大气压力的称为负压。
10正压通风和负压通风:当矿井采用压入式通风时,井下空气压力高于当地同标高的大气压力,为正压,所以压入式通风又叫正压通风;当矿井采用抽出式通风时,井下空气压力低于当地同标高的大气压力,为负压,因此抽出式通风又叫负压通风。
11 压差:风流在流动过程中,因阻力作用而引起通风压力的降落。
二、填空题1.标准矿井空气条件是指矿井空气压力P0=( 101.325 )KPa,空气温度t=( 20 )℃,相对湿度Ф=( 60 )%的状态。
2.标准大气状态下,干空气密度ρ0为( 1.293 )㎏/m3,重度γ干为(12.68 )N/m3;标准矿井空气条件下,湿空气的密度为( 1.2 )㎏/m3,重度γ湿为(11.77 )N/m3。
3. 1㎜Hg=(13.6)㎜H2O =(1.333)bar=(133.3)Pa。
4. 1㎜H2O=( 1)kgf/㎡=(0.0001)kgf/cm2=(9.81 )Pa。
5.井巷风流中任一断面的(静压)、(动压)和(位压)三者之和称为该断面的总压力。
6. 在井巷风流中,两断面之间的(总压差)是促使空气流动的根本原因。
7. 皮托管的作用是接受(压力),并通过与管脚相连的胶皮管将(压力)传递给(压差计)。
使用时,必须将其中心孔正对(风流)方向。
8. 皮托管的“+”管脚传递(绝对全压)力,“—”管脚传递(绝对静压)力。
9. 用皮托管和U型垂直压差计测量风筒中压力的结果如图2-1所示(图中读数单位为Pa)、相对静压为(400)Pa、相对全压为(500)Pa、动压为(100)Pa,(局部通风机)通风方式是(压入式通风);标出风筒中的风流方向和皮托管的“+”、“-”脚管,填上空白压差计的读数。
图2-1 相对压力的测量10.在水平巷道中测定1、2两点之间的静压差,在压差计上出现以下两种情况(如图2-2a、b)时,判断并标出巷道中的风流方向。
图2-2 静压差的测量11.不论在任何条件下,风流总是从(总压力)大的断面流向(总压力)小的断面;如果说风流是从绝对全压大的断面流向绝对全压小的断面,其条件是(水平巷道,且两断面间的空气密度近似相等);如果说风流是从绝对静压大的断面流向绝对静压小的断面,其条件是(水平巷道、断面面积相等,且两断面间的空气密度近似相等)。
三、判断题(正确的打“√”,错误的打“×”)1、气体的黏度随温度的升高而减少,这是因为气体温度升高,分子间距增大的缘故。
(×)2、在矿井通风学中,空气压力均指压强而言。
(√)3、绝对压力是以真空为基准测算的压力,所以总是正值。
(√)4、绝对压力一定时,相对压力的大小随当地大气压力的变化而改变。
(√)5、采用抽出式通风的矿井,井下空气压力低于当地同标高的大气压力。
(√)6、能量和压力是两个不同的物理量,风流中任一断面上的能量不能用该断面上的风流压力来等效表示。
(×)7、运动的空气不存在静压。
(×)8、与风流方向平行的的平面也有动压的作用。
(×)9、位压是相对某一确定基准面而言的,离开了基准面,位压也就失去了意义。
(√)10、h动、P动分别表示相对动压和绝对动压。
(×)11、地表大气压力就是绝对静压。
(√)12、静压和动压是可以相互转化。
(×)13、无论空气流动与否,上断面对下断面的位压总是存在的。
(√)14、U型压差计中刻度尺上的零刻度设在刻度尺的下端,这样便于读数。
(×)15、测量相对压力时,皮托管中心孔必须正对(迎向)风流前进方向。
(√)16、用压差计和皮托管测得风筒中某点的相对静压为250Pa,相对全压为200Pa,由此可知,局部通风机通风方式为压入式。
(×)17、今测得巷道中某两点间的静压力差为133.3Pa,若已知其中一点的静压为740mmHg,则另一点的静压一定为741mmHg。
(×)18、绝对全压可以用空盒气压计直接测定。
(×)19、井巷风流中,两断面之间的通风阻力等于两断面的绝对全压之差。
(×)20、井巷风流是从静压大的断面向静压小的断面流动。
(×)21、通风压力大于通风阻力,只有这样通风压力才能克服通风阻力,井下空气才能流动。
(×)四、选择题(将正确答案的编号填入空格中)1. 井巷风流中任一断面的3种压力是指( (2) )(1)静压、动压和全压(2)静压、动压和位压(3)静压、全压和总压力2. 测量相对压力的仪器是((2))(1)空盒气压计(2)压差计和皮托管(3)压差计和空盒气压计3. 通风压力与通风阻力的关系是( (2) )(1)通风压力大于通风阻力(2)作用力与反作用力的关系(3)平衡力关系五、简答题1. 什么叫静压?静压有何特点?答:空气分子对容器壁单位面积上施加的压力称为静压。
静压的特点:①静压强度在各个方向上是相等的(各向同值性);②静压的作用方向垂直于容器壁;③不论空气流动与否都存在静压;④静压又分为相对静压和绝对静压。
2. 什么叫动压?动压的特点是什么?答:风流作定向流动时,其动能所呈现的压力称为动压。
动压的特点:①动压仅对于风流方向垂直或具有一点角度的平面施加压力,其作用方向与风流方向一致;②动压的大小与速度v的平方成正比;③动压永为正值,没有相对动压和绝对动压的概念。
3. 什么叫全压?全压、静压和动压三者的关系式是怎样的?答:全压是指静压和动压的综合作用。
全压又分为绝对全压和相对全压。
绝对静压、动压和绝对全压之间的关系式:P全=P静+P动;相对静压、动压和相对全压之间的关系式:h全=h静±p动。
4. 简述使用空盒压差计测量绝对静压的方法及注意事项。
答:测量方法:将空盒气压计水平放置于测点,待指针变化稳定后,即可从刻度盘上直接读出静压显示值,然后根据测点温度和仪器本身的误差校正表进行校正,即可得到该点的实际静压值(P静)。
注意事项:①为了克服传动机构中的摩擦,读数前应轻敲仪器外壳或玻璃。
②空盒气压计必须水平放置;读数时,观察者的视线必须垂直于指针的摆动平面,避免人为读数误差。
5. 简述使用压差计和皮托管测量相对静压、相对全压和动压的方法。
答:相对静压h 静的测量:U 型压差计的一端与皮托管标有“-”号的管脚相连,另一端与大气相通,则U 型压差计玻璃管内液面高差(或其换算值)即为该测点的相对静压h 静。
相对全压:U 型压差计的一端与皮托管标有“+”号的管脚相连,另一端与大气相通,则U 型压差计玻璃管内液面高差(或其换算值)即为该测点的相对全压h 全。
动压的测量:U 型压差计两端所连接的胶皮管分别与皮托管的“+”、“-”管脚相连,则此时U 型压差计玻璃管内液面高差,即为该测点的动压h 动。
6. 如何测量两点间的静压差和全压差?答:测量井巷风流中两点之间的静压差和全压差常用皮托管和压差计,在两侧点各布置一支皮托管,将两只皮托管的“-”管脚 用胶皮管连到一个压差计的两侧玻璃管上,则此时压差计两侧管内液面高低差即为该两点间的静压差h 静;经两只皮托管的“+”管脚用胶皮管连到一个压差计的两侧玻璃管上,则此时压差计两侧管内液面高低差即为该两点间的全压差h 全。
六、计算题1、用压差计和皮托管测得风筒A 点的相对全压为300Pa ,相对静压为240Pa ,已知空气的密度为1.2㎏/m3,试求A 点的风流速度,并判断通风方式。
解:解:h 全=300Pa h 静=240Pah 动= h 全- h 静= ρν 2 60= ×1.2×ν2故ν=10m/s , 且为压入式通风方式。
2、某倾斜巷道如图2-3所示,已知断面Ⅰ-Ⅰ和断面Ⅱ-Ⅱ的有关参数:P 1为755mmHg ,P 2为750mmHg ;ν1为6m/s ,ν2为4m/s ;ρ1为1.25kg/m3,ρ2为1.20kg/m3,试计算两断面之间的通风阻力(用单位Pa 表示),并判断风流的风流方向。
解:设风流方向是有Ⅰ-Ⅰ断面流向Ⅱ-Ⅱ断面。
根据伯努利方程式,两断面之间的通风阻力为两断面的总压力之差,即:112212111222Z Z 2((2h P g P g ρυρυρρ-=++-++阻))=(755×133.3++20×1.25×9.81)—(750×133.3++120×1.20×9.81)=(100641.5+22.5+245.25)-(99975+9.6+1412.64)=-487.99Pa因为通风阻力为负值,说明Ⅰ-Ⅰ断面的总压力小于Ⅱ-Ⅱ断面的总压力,原假设的风流方向是错误的,实际风流方向应从Ⅱ-Ⅱ断面流向Ⅰ-Ⅰ断面,其通风阻力为487.99Pa。
图2-3 倾斜巷道。