安全工程通風(fēng)安全學(xué)ch2.ppt

第二章 礦井空氣流動(dòng)基本理論,第四章 通風(fēng)動(dòng)力,通 風(fēng) 安 全 學(xué) 第二章 礦井空氣流動(dòng)基本理論,河南工程學(xué)院 安全工程系,1.主要內(nèi)容 礦井空氣成分，礦井空氣中主要成分的質(zhì)量（濃度）標(biāo)準(zhǔn)、礦井中有毒、有害氣體的基本性質(zhì)和危害性及安全濃度標(biāo)準(zhǔn)。礦井氣候條件平衡量指標(biāo)（干球溫度、濕球溫度、等效溫度、同感溫度、卡他度）。 2.解決的實(shí)際問(wèn)題 （1）要保證作業(yè)人員健康，井下空氣質(zhì)量和數(shù)量的最低要求； （2）礦井空氣中氧氣（O2），二氧化碳（CO2）的濃度要求； （3）各種有害氣體的危害性與最高允許濃度標(biāo)準(zhǔn)； （4）礦井氣候條件衡量方法與指標(biāo)，保證有一個(gè)舒適的作業(yè)環(huán)境。,上一章內(nèi)容回顧,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,第四節(jié) 能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用,本章主要內(nèi)容,重點(diǎn)： 空氣的物理參數(shù)-T、P、 、； 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； 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； 能量方程在礦井中的應(yīng)用-邊界條件、壓力坡度圖。 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,本章重點(diǎn)難點(diǎn),1、一年中冬季還是夏季大氣壓力大？一天中那個(gè)時(shí)間大氣壓力最??？ 2、溫度與壓力相同時(shí)，干空氣密度大還是濕空氣密度大？ 3、為什么位能不能用儀表直接測(cè)量？ 4、測(cè)定風(fēng)流點(diǎn)壓力時(shí)，水柱計(jì)放置位置對(duì)測(cè)值有影響嗎？ 5、為什么會(huì)在正壓通風(fēng)會(huì)出現(xiàn)相對(duì)靜壓為負(fù)值的區(qū)段？ 6、風(fēng)機(jī)全壓主要是來(lái)克服哪些能量的？ 7、為什么抽出式風(fēng)機(jī)要加擴(kuò)展器？,思考題,礦井空氣沿井巷流動(dòng)過(guò)程中宏觀力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律以及能量的轉(zhuǎn)換關(guān)系。 介紹空氣的主要物理參數(shù)、性質(zhì)，討論空氣在流動(dòng)過(guò)程中所具有的能量（壓力）及其能量的變化。 根據(jù)熱力學(xué)第一定律和能量守恒及轉(zhuǎn)換定律，結(jié)合礦井風(fēng)流流動(dòng)的特點(diǎn)，推導(dǎo)了礦井空氣流動(dòng)過(guò)程中的能量方程。 能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。,需掌握知識(shí)點(diǎn),一、溫度 溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。測(cè)量溫度的標(biāo)尺簡(jiǎn)稱(chēng)溫標(biāo)。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。 國(guó)際單位為：熱力學(xué)溫標(biāo)，其單位為K(kelvin),用符號(hào)T來(lái)表示，單位為K，熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定純水三相態(tài)點(diǎn)溫度（氣、液、固三相平衡態(tài)時(shí)的溫度）為基本定點(diǎn)，定義為273.15K。 常用的攝氏溫標(biāo)為實(shí)用溫標(biāo)，用符號(hào)t表示，單位為攝氏度。 攝氏溫標(biāo)的每1與熱力學(xué)溫標(biāo)的每1K完全相同，它們之間的關(guān)系為：T=273.15+t 溫度是礦井表征氣候條件的主要參數(shù)，規(guī)程規(guī)定：生產(chǎn)礦井采掘工作面的空氣溫度不得超過(guò)26，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過(guò)30。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),二、壓力（壓強(qiáng)） 在礦井通風(fēng)學(xué)中，習(xí)慣把壓強(qiáng)稱(chēng)為壓力。 大氣壓力：地球表面一層很厚的空氣層對(duì)地面所形成的壓力。其大小取決于重力場(chǎng)中位置（相對(duì)高度），空氣相對(duì)溫度、濕度（相對(duì)濕度）和氣體成分等參數(shù)。 空氣的壓力也稱(chēng)為空氣的靜壓，用符號(hào)P表示。它是空氣分子熱運(yùn)動(dòng)對(duì)器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。 計(jì)算公式為：P=2/3n(1/2mv2) 氣體的靜壓力是單位體積內(nèi)氣體分子不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)總動(dòng)能的2/3轉(zhuǎn)化為能對(duì)外做功的機(jī)械能的宏觀表現(xiàn)，故壓力的大小表示單位體積氣體的壓能的數(shù)量，這是氣體所具有的普遍的物理性質(zhì)，其大小可以用儀器來(lái)測(cè)量，空盒氣壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)、水柱計(jì)、精密氣壓計(jì)等可以用來(lái)測(cè)量壓力。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),由于重力的影響，空氣的密度與壓力均隨著離地表的高度而減小。大氣層的存在和大氣壓力隨高度而變化的規(guī)律是分子熱運(yùn)動(dòng)和地球引力作用兩者協(xié)調(diào)的結(jié)果。 在物理學(xué)中，單位體積氣體的分子數(shù)n，在重力場(chǎng)中隨高度分布的規(guī)律用波爾茲曼公式表示： no-海平面（z=o）單位體積的分子數(shù)； -空氣的摩爾質(zhì)量，28.97kg/kmol； Z-海拔高度，m； T-空氣溫度，T=273.15+t，K； g-重力加速度，9.80665m/s2； RO-通用氣體常數(shù)（摩爾氣體恒量），8.314 J/(molK)；,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),大氣壓力隨高度的變化規(guī)律如下,不同標(biāo)高處的空氣壓力比值,實(shí)際上各地的大氣壓力還和地表氣象因素有關(guān)，一年四季，甚至一晝夜內(nèi)都有明顯的變化。例如：淮南一晝夜內(nèi)氣壓變化一般為270400Pa有時(shí)可達(dá)1300Pa，一年中大氣壓變化可高達(dá)40005300Pa。 一般來(lái)講，在同一水平面，不大的范圍內(nèi)，可以認(rèn)為空氣壓力是相同的。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),礦井常用壓強(qiáng)單位：Pa(帕斯卡)、MPa(兆帕)、mmHg(毫米汞柱)、mmH20(毫米水柱)、bar(巴)、 atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓) 等。 換算關(guān)系： 1atm =760mmHg=1.01325bar=101325Pa 1mmHg = 13.595mmH20 = 133.32 Pa 1mmH20 = 9.81 Pa 具體可以參考教材P434附錄一,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),三、濕度 表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。 空氣濕度的表示方法：絕對(duì)濕度、相對(duì)溫度和含濕量三種。 、絕對(duì)濕度 每立方米空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量叫空氣的絕對(duì)濕度。其單位與密度單位相同（kg/m3），其值等于水蒸氣在其分壓力與溫度下的密度，用符號(hào)v表示，v=Mv/V。 飽和空氣：在一定的溫度和壓力下，單位體積空氣所能容納水蒸汽量是有極限的，超過(guò)這一極限值，多余的水蒸汽就會(huì)凝結(jié)出來(lái)。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PS，其所含的水蒸汽量叫飽和濕度s 。 、相對(duì)濕度 單位體積空氣中實(shí)際含有的水蒸汽量（V）與其同溫度下的飽和水蒸汽含量（S）之比稱(chēng)為空氣的相對(duì)濕度 VS 反映空氣中所含水蒸汽量接近飽和的程度。,絕對(duì)濕度只能說(shuō)明空氣中實(shí)際含有水蒸氣量，并不能說(shuō)明其干濕程度。 如18的空氣，飽和水蒸氣量為s=0.01536kg/m3， 在30時(shí)，s=0.03037kg/m3。 當(dāng)溫度為30時(shí)，若仍含有0.01536kg/m3水蒸氣時(shí)， 則還有相當(dāng)大的容納水分的能力，而認(rèn)為是比較干燥的空氣。所以此時(shí)在實(shí)際上常用相對(duì)濕度來(lái)表示空氣的干濕程度。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),愈小 空氣愈干爆， 0 為干空氣； 愈大 空氣愈潮濕， 為飽和空氣。 溫度下降，其相對(duì)濕度增大，冷卻到=1時(shí)的溫度稱(chēng)為露點(diǎn) 例如：甲地：t=18， V0.0107 Kg/m3, 乙地：t=30， V0.0154 Kg/m3 解：查表 當(dāng)t為18， s 0.0154 Kg/m3, 當(dāng)t為30， s 0.03037 Kg/m3， 甲地： VS0.770% 乙地： VS0.5151% 乙地的絕對(duì)濕度大于甲地，但甲地的相對(duì)濕度大于乙地，故乙地的空氣吸濕能力強(qiáng)。 露點(diǎn)：將不飽和空氣冷卻時(shí)，隨著溫度逐漸下降，相對(duì)濕度逐漸增大，當(dāng)達(dá)到100時(shí)，此時(shí)的溫度稱(chēng)為露點(diǎn)。 上例 甲地、乙地的露點(diǎn)分別為多少？,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),1 kg 理想氣體,、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(chēng)為空氣的含濕量。,將 ， 代入得：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),井下空氣濕度的變化規(guī)律,夏,冬,進(jìn)風(fēng)線(xiàn)路有可能出現(xiàn)冬干夏濕的現(xiàn)象。進(jìn)風(fēng)井巷有淋水的情況除外。在采掘工作面和回風(fēng)線(xiàn)路上，氣溫長(zhǎng)年不變，濕度也長(zhǎng)年不變，一般都接近100，隨著礦井排出的污風(fēng)，每晝夜可從礦井內(nèi)帶走數(shù)噸甚至上百?lài)嵉牡叵滤?第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),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(chēng)熱焓。 單位質(zhì)量物質(zhì)的焓稱(chēng)為比焓（有時(shí)也將比焓簡(jiǎn)稱(chēng)為焓），即有： i=id+diV=1.0045t + d(2501+1.85t) 實(shí)際應(yīng)用焓-濕圖（I-d),第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),五、粘性 當(dāng)流體層間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在流體內(nèi)部?jī)蓚€(gè)流體層的接觸面上，便產(chǎn)生粘性阻力（內(nèi)摩擦力）以阻止相對(duì)運(yùn)動(dòng)，流體具有的這一性質(zhì)，稱(chēng)作流體的粘性。其大小主要取決于溫度。 根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有： 式中：比例系數(shù)，代表空氣粘性，稱(chēng)為動(dòng)力粘性或絕對(duì)粘度。其國(guó)際單位：帕.秒，寫(xiě)作：Pa.S。 運(yùn)動(dòng)粘度為： 溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體反之。,粘性取決于分子間的吸引力和熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)量交換。 溫度升高，則分子間的吸引力降低，動(dòng)量會(huì)增加。 對(duì)于液體，分子間的吸引力為主要影響因素； 對(duì)于氣體，分子間熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量交換是決定性因素。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),六、密度 單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱(chēng)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： 根據(jù)氣體狀態(tài)方程，可推出空氣密度計(jì)算公式： 式中：P為大氣壓，Ps為飽和水蒸氣壓，單位：Pa； 為相對(duì)濕度；t為空氣溫度，。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),七、密度計(jì)算 例1：測(cè)知某巷道內(nèi)空氣壓力為P=100017Pa，干溫度td=18.3,濕溫度為tw=18.1,求空氣密度。 解：,經(jīng)查可知： Ps=2102Pa，=98%,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),干溫度td=18.3，濕溫度為tw=18.1,=98%,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),七、 礦內(nèi)空氣的熱力變化過(guò)程 礦井空氣熱力學(xué)和自然風(fēng)壓計(jì)算等課題都要求對(duì)井下空氣的狀態(tài)變化給予具體分析。 氣體狀態(tài)方程：,1)等容過(guò)程 在比容保持不變的情況下所進(jìn)行的熱力變化過(guò)程。當(dāng)v=常數(shù)，由氣體狀態(tài)方程可知： 等容過(guò)程是v不變而絕對(duì)壓力和絕對(duì)溫度成正比變化的過(guò)程。 因v不變，即dv=0，則Pdv=0,熱力學(xué)第一定律得：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),在這個(gè)過(guò)程中，空氣不對(duì)外做功，空氣所吸收或放出的熱量等于內(nèi)能的增加或減少。 因 不變，空氣密度也不變，則通風(fēng)常用的積分式的變化(即壓能變化)為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),2)等壓過(guò)程 當(dāng)P=常數(shù)時(shí)，則v/T=R/P=常數(shù)。表明等壓過(guò)程是P不變而v和T成正比變化的過(guò)程。 對(duì)外界作功為： 熱量變化為： 在此過(guò)程中，空氣所吸收或放出的熱量等于空氣焓的增加或減少。 因 不變，壓能變化為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),3)等溫過(guò)程 當(dāng)T=常數(shù)時(shí)，則 表明等溫過(guò)程是T不變而P和v成反比變化的過(guò)程。因 , 則對(duì)外作功為： 因T不變，內(nèi)能u不變，故熱量變化為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),在此過(guò)程中，空氣從外界獲得的熱量，等于空氣對(duì)外界作出的功；或者說(shuō)空氣向外界放出的熱量，等于空氣從外界獲得的功。因： 故壓能變化為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),4) 絕熱過(guò)程 絕熱過(guò)程是空氣和外界沒(méi)有熱量交換的情況下dp=0，所進(jìn)行的膨脹或壓縮的過(guò)程，空氣的T、v都發(fā)生變化，而且變化規(guī)律很復(fù)雜。分析得出：在此過(guò)程中空氣對(duì)外界作出的功等于空氣內(nèi)能的減少；空氣從外界獲得的功等于空氣內(nèi)能的增加。其狀態(tài)變化規(guī)律為： 式中：k絕熱指數(shù)，對(duì)于空氣， k =1.41 則壓能變化為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),5)多變過(guò)程 這是多種變化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程的狀態(tài)變化規(guī)律為: n多變指數(shù)，不同的n值決定不同的狀態(tài)變化規(guī)律，描述不同的變化過(guò)程； 例如當(dāng)n=0時(shí)，P=常數(shù)，表示等壓過(guò)程； n=1時(shí)，Pv=常數(shù)，表示等溫過(guò)程； n=K時(shí)，Pvk=常數(shù)，表示絕熱過(guò)程； n=時(shí)，v =常數(shù)，表示等容過(guò)程。 則壓能變化為：,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),6)實(shí)際氣體的狀態(tài)方程 實(shí)驗(yàn)證明：只有在低壓下，氣體的性質(zhì)才近似符合理想氣體狀態(tài)方程式，在高壓低溫下，任何氣體對(duì)此方程都出現(xiàn)明顯的偏差，而且壓力愈大，偏離愈多。實(shí)際氣體的這種偏離，通常采用與RT的比值來(lái)說(shuō)明這個(gè)比值稱(chēng)為壓縮因子，以符號(hào)Z表示，定義式為： 顯然，理想氣體的Z1，實(shí)際氣體的Z一般不等于1，而是Z1或Z1。Z值偏離1的大小，是實(shí)際氣體對(duì)理想氣體性質(zhì)偏離程度的一個(gè)度量。,第一節(jié) 空氣的主要物理參數(shù),能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個(gè)重要的基本概念，壓力可以理解為：?jiǎn)挝惑w積空氣所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C(jī)械能。 一、風(fēng)流的能量與壓力 1.靜壓能靜壓 （1）靜壓能與靜壓的概念 空氣的分子無(wú)時(shí)無(wú)刻不在作無(wú)秩序的熱運(yùn)動(dòng)。這種由分子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的分子動(dòng)能的一部分轉(zhuǎn)化的能夠?qū)ν庾鞴Φ臋C(jī)械能叫靜壓能，Jm3，在礦井通風(fēng)中，壓力的概念與物理學(xué)中的壓強(qiáng)相同，即單位面積上受到的垂直作用力。靜壓Pa=N/m2也可稱(chēng)為靜壓能，值相等。 （）靜壓特點(diǎn) a.無(wú)論靜止的空氣還是流動(dòng)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庾鞴Φ撵o壓能的多少。如說(shuō)風(fēng)流的壓力為101332Pa，則指風(fēng)流1m3具有101332J的靜壓能。,區(qū)別：能量 促使空氣流動(dòng)的根本原因是能量差 壓力 對(duì)外做功有力的表現(xiàn) 聯(lián)系: 風(fēng)流任一 斷面上都有壓能、位能和動(dòng)能，而這三種能量又分別可用相應(yīng)的靜壓、位壓和動(dòng)壓（速壓）來(lái)體現(xiàn)。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,（）壓力的兩種測(cè)算基準(zhǔn)（表示方法） 根據(jù)壓力的測(cè)算基準(zhǔn)不同，壓力可分為：絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力。 a.絕對(duì)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(chēng)之為絕對(duì)壓力，用 P 表示。 b.相對(duì)壓力：以當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高的大氣壓力為測(cè)算基準(zhǔn)(零點(diǎn))測(cè)得的壓力稱(chēng)之為相對(duì)壓力，即通常所說(shuō)的表壓力，用 h 表示。 風(fēng)流的絕對(duì)壓力（P）、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：h = P P0,Pa,真空,P0,Pb,ha(+),hb(-),第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,2、重力位能 （1)重力位能的概念 物體在地球重力場(chǎng)中因地球引力的作用，由于位置的不同而具有的一種能量叫重力位能，簡(jiǎn)稱(chēng)位能，用 EPO 表示。 如果把質(zhì)量為M（kg）的物體從某一基準(zhǔn)面提高Z（m），就要對(duì)物體克服重力作功M.g.Z（J），物體因而獲得同樣數(shù)量（M.g.Z）的重力位能。即： EPO=M.g.Z 重力位能是一種潛在的能量，它只有通過(guò)計(jì)算得其大小，而且是一個(gè)相對(duì)值 。實(shí)際工作中一般計(jì)算位能差。 (2)位能計(jì)算 重力位能的計(jì)算應(yīng)有一個(gè)參照基準(zhǔn)面。 Ep012=igdzi 如下圖1-2兩斷面之間的位能差：,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,（3)位能與靜壓的關(guān)系 當(dāng)空氣靜止時(shí)（v=0），由空氣靜力學(xué)可知：各斷面的機(jī)械能相等。設(shè)以2-2斷面為基準(zhǔn)面： 1-1斷面的總機(jī)械能 E1=EPO1+P1 2-2斷面的總機(jī)械能 E2=EPO2+P2 由E1=E2得： EPO1+P1=EPO2+P2 由于EPO2=0（2-2斷面為基準(zhǔn)面），EPO1=12.g.Z12， 所以：P2=EPO1+P1=12.g.Z12+P1 說(shuō)明：a.位能與靜壓能之間可以互相轉(zhuǎn)化。 b.在礦井通風(fēng)中把某點(diǎn)的靜壓和位能之和稱(chēng)之為勢(shì)能。 （4)位能的特點(diǎn) a.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。 b.位能是一種潛在的能量，它在本處對(duì)外無(wú)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)行直接測(cè)量。 c.位能和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化，在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化時(shí)遵循能量守恒定律。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,3.動(dòng)能動(dòng)壓 (1) 動(dòng)能與動(dòng)壓的概念 當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí)，除了位能和靜壓能外，還有空氣定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，用Ev表示，J/m3；其動(dòng)能所轉(zhuǎn)化顯現(xiàn)的壓力叫動(dòng)壓或稱(chēng)速壓，用符號(hào)hv表示，單位Pa。 (2) 動(dòng)壓的計(jì)算 單位體積空氣所具有的動(dòng)能為：Evi iv20.5 ，J/m3 式中： ii點(diǎn)的空氣密度，kg/m3； vi點(diǎn)的空氣流速，m/s。 Evi對(duì)外所呈現(xiàn)的動(dòng)壓hvi，其值相同。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,(3) 動(dòng)壓的特點(diǎn) a. 只有作定向流動(dòng)的空氣才具有動(dòng)壓，因此動(dòng)壓具有方向性。 b. 動(dòng)壓總是大于零。垂直流動(dòng)方向的作用面所承受的動(dòng)壓最大（即流動(dòng)方向上的動(dòng)壓真值）；當(dāng)作用面與流動(dòng)方向有夾角時(shí)，其感受到的動(dòng)壓值將小于動(dòng)壓真值。 c. 在同一流動(dòng)斷面上，由于風(fēng)速分布的不均勻性，各點(diǎn)的風(fēng)速不相等，所以其動(dòng)壓值不等。 d. 某斷面動(dòng)壓即為該斷面平均風(fēng)速計(jì)算值。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,（）全壓 風(fēng)道中任一點(diǎn)風(fēng)流，在其流動(dòng)方向上同時(shí)存在靜壓和動(dòng)壓，兩者之和稱(chēng)之為該點(diǎn)風(fēng)流的全壓，即：全壓靜壓動(dòng)壓。 由于靜壓有絕對(duì)和相對(duì)之分，故全壓也有絕對(duì)和相對(duì)之分。 a.絕對(duì)全壓（Pti） Pti Pihvi b.相對(duì)全壓（hti） hti hihvi Pti Poi 說(shuō)明：a.相對(duì)全壓有正負(fù)之分； b.無(wú)論正壓通風(fēng)還是負(fù)壓通風(fēng)，PtiPi hti hi。 二、風(fēng)流的點(diǎn)壓力之間相互關(guān)系 風(fēng)流的點(diǎn)壓力是指測(cè)點(diǎn)的單位體積(1m3)空氣所具有的壓力。通風(fēng)管道中流動(dòng)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、絕對(duì)靜壓和絕對(duì)全壓的關(guān)系為：hvi=Pti-Pi hvi、hI和hti三者之間的關(guān)系為：hti = hi + hvi 。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,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。 Pti and Pi Poi hi，hti 0 且 hti hi ， hti = hi + hvi 壓入式通風(fēng)的實(shí)質(zhì)是使風(fēng)機(jī)出口風(fēng)流的能量增加，即出口風(fēng)流的絕對(duì)壓力大于風(fēng)機(jī)進(jìn)口的壓力。 抽出式通風(fēng)（負(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)取其絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算。 Pti and Pi Po i hti0 且 htihi，但|hti|hi| 實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)樨?fù)通風(fēng)風(fēng)流的相對(duì)全壓和相對(duì)靜壓均為負(fù)值，故在計(jì)算過(guò)程中取其絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算。 即：|hti| =|hi|hvi 抽出式通風(fēng)的實(shí)質(zhì)是使風(fēng)機(jī)入口風(fēng)流的能量降低，即入口風(fēng)流的絕對(duì)壓力小于風(fēng)機(jī)出口的壓力。,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,hv,htb (-),hb(-),風(fēng)流點(diǎn)壓力間的關(guān)系,Pa,真空,P0,Pb,ha(+),P0,Pta,hv,hta (+),Ptb,抽出式通風(fēng),壓入式通風(fēng),壓入式通風(fēng),抽出式通風(fēng),第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,例題2-2-1 如圖壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)高的P0i=101332Pa，求： (1) i點(diǎn)的絕對(duì)靜壓Pi； (2) i點(diǎn)的相對(duì)全壓hti； (3) i點(diǎn)的絕對(duì)全壓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=Pa 例題2-2-2 如圖抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的hi=1000Pa，hvi=150Pa，風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)高的P0i=101332Pa，求： (1) i點(diǎn)的絕對(duì)靜壓Pi； (2) i點(diǎn)的相對(duì)全壓hti； (3) i點(diǎn)的絕對(duì)全壓Pti。 解：(1) Pi=P0i+hi=101332.5-1000=100332Pa (2) |hti| = |hi|hvi 1000-150=850Pa hti 850 Pa (3) Pti=P0i+hti=101332.5-850=100482Pa,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,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 （）絕對(duì)壓力測(cè)量：空盒氣壓計(jì)、精密氣壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)等。 （）壓差及相對(duì)壓力測(cè)量：恒溫氣壓計(jì)、“”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。 、壓力測(cè)定 （）絕對(duì)壓力直接測(cè)量讀數(shù) （）相對(duì)靜壓,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,3.點(diǎn)壓力測(cè)定原理 測(cè)定布置如下圖所示，以水柱計(jì)的等壓面00為基準(zhǔn)面，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m，膠皮管外的空氣平均密度為m；與i點(diǎn)同標(biāo)高的大氣壓P0。則水柱計(jì)等壓面00兩側(cè)的受力分別為： 水柱計(jì)左邊等壓面上受到的力： 水柱計(jì)右邊等壓面上受到的力： 由等壓面的定義有：P左 P右 ，即：,設(shè) ，且忽略 這一微小量， 經(jīng)整理得：,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,作業(yè),2-1 2-3 2-4 測(cè)得風(fēng)筒內(nèi)某點(diǎn)i相對(duì)壓力如圖所示，求動(dòng)壓，并判斷通風(fēng)方式,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,本節(jié)課重點(diǎn),能量方程及在礦井中的應(yīng)用 問(wèn)題： 1、單位質(zhì)量與單位體積流量能量方程有哪些不同特點(diǎn)？ 2、我國(guó)礦井通風(fēng)中為何習(xí)慣使用單位體積流量能量方程？ 3、抽出式通風(fēng)的風(fēng)機(jī)出口為什么要外接擴(kuò)散器？,第二節(jié) 風(fēng)流的能量與壓力,當(dāng)空氣在井巷中流動(dòng)時(shí)，將會(huì)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(dòng)，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。 一、空氣流動(dòng)連續(xù)性方程 在礦井巷道中流動(dòng)的風(fēng)流是連續(xù)不斷的介質(zhì)，充滿(mǎn)它所流經(jīng)的空間。在無(wú)點(diǎn)源或點(diǎn)匯存在時(shí)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律：對(duì)于穩(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。 如圖井巷中風(fēng)流從1斷面流向2斷面，作定常流動(dòng)時(shí)，有： Mi=const V1 S1 V S 、2 1、2斷面上空氣的平均密度，kg/m3 ； V1、V21、2斷面上空氣的平均流速，m/s； S1、S2 1、2斷面面積，m2。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,若，則 V1 S1 V S2 。 對(duì)于不可壓縮流體，通過(guò)任一斷面的體積流量相等，即 Q=ViSi=const,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,二、可壓縮流體的能量方程 能量方程表達(dá)了空氣在流動(dòng)過(guò)程中的壓能、動(dòng)能和位能的變化規(guī)律，是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。 （一）單位質(zhì)量(1kg)流量的能量方程 1.能量組成 在井巷通風(fēng)中，風(fēng)流的能量由機(jī)械能（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。 內(nèi)能：風(fēng)流內(nèi)部所具有的分子內(nèi)動(dòng)能與分子位能之和。 用u表示1kg空氣所具有的內(nèi)能，J/kg。,式中：T空氣的溫度，K； 空氣的比容，m3/kg。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,2.風(fēng)流流動(dòng)過(guò)程中能量分析,假設(shè)：1kg空氣由1斷面流至2斷面的過(guò)程中， LR（J/kg）：克服流動(dòng)阻力消耗的能量； qR（J/kg）：LR部分轉(zhuǎn)化的熱量(這部分被消耗的能量將轉(zhuǎn)化成熱能仍存在于空氣中）； q（J/kg）：外界傳遞給風(fēng)流的熱量（巖石、機(jī)電設(shè)備等）。 根據(jù)能量守恒定律及轉(zhuǎn)換定律：,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,根據(jù)熱力學(xué)第一定律，傳給空氣的熱量（qR+q），一部分用于增加空氣的內(nèi)能，一部分使空氣膨脹對(duì)外作功，即：,式中：v為空氣的比容，m3/kg。 又因?yàn)椋?將后兩個(gè)公式代入第一個(gè)公式，并整理得,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,即為：?jiǎn)挝毁|(zhì)量可壓縮空氣在無(wú)壓源的井巷中流動(dòng)時(shí)能量方程的一般形式。 有壓源 Lt 在時(shí)，單位質(zhì)量可壓縮空氣井巷中流動(dòng)時(shí)能量方程可寫(xiě)成如下一般形式。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,式中 稱(chēng)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(guò)程中的靜壓能變化，它與空氣流動(dòng)過(guò)程的狀態(tài)密切相關(guān)。對(duì)于不同的狀態(tài)過(guò)程，其積分結(jié)果是不同的。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,對(duì)于多變過(guò)程，過(guò)程指數(shù)為n，對(duì)伯努利積分進(jìn)行積分計(jì)算，可得到：?jiǎn)挝毁|(zhì)量可壓縮空氣在無(wú)壓源的井巷中流動(dòng)時(shí)能量方程可寫(xiě)成如下一般形式。 其中 過(guò)程指數(shù)n按下式計(jì)算： 有壓源 Lt 在時(shí)，單位質(zhì)量可壓縮空氣井巷中流動(dòng)時(shí)能量方程可寫(xiě)成如下一般形式。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,式中 m表示1，2斷面間按狀態(tài)過(guò)程考慮的空氣平均密度，得,令,則單位質(zhì)量流量的能量方程式又可寫(xiě)為,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,（二）單位體積(1m3)流量的能量方程 我國(guó)礦井通風(fēng)中習(xí)慣使用單位體積（1m3）流體的能量方程。在考慮空氣的可壓縮性時(shí)，那么1m3 空氣流動(dòng)過(guò)程中的能量損失（hR，J/m3（Pa），即通風(fēng)阻力）可由1kg空氣流動(dòng)過(guò)程中的能量損失（LR J/Kg）乘以按流動(dòng)過(guò)程狀態(tài)考慮計(jì)算的空氣密度m，即：hR=LR.m；則單位體積(1m3)流量的能量方程的書(shū)寫(xiě)形式為：,幾點(diǎn)說(shuō)明： 1.1m3空氣在流動(dòng)過(guò)程中的能量損失（通風(fēng)阻力）等于兩斷面間的機(jī)械能差。 2.gm（Z1-Z2）是1、2斷面的位能差。當(dāng)1、2 斷面的標(biāo)高差較大的情況下，該項(xiàng)數(shù)值在方程中往往占有很大的比重，必須準(zhǔn)確測(cè)算。其中，關(guān)鍵是m的計(jì)算，及基準(zhǔn)面的選取。 m的測(cè)算原則：將12斷面測(cè)段分為若干段，計(jì)算各測(cè)定斷面的空氣密度(測(cè)定 P、t 、)，求其幾何平均值。 基準(zhǔn)面選?。喝y(cè)段之間的最低標(biāo)高作為基準(zhǔn)面。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,例如：如圖所示的通風(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： . 是1、2兩斷面上的動(dòng)能差 a. 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上的密度代替計(jì)算其動(dòng)能差。即上式寫(xiě)成： 其中： 、2分別為1、斷面風(fēng)流的平均氣密度。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,b.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： 因?yàn)槟芰糠匠淌街械膙1、v2分別為1、2斷面上的平均風(fēng)速。由于井巷斷面上風(fēng)速分布的不均勻性，用斷面平均風(fēng)速計(jì)算出來(lái)的斷面總動(dòng)能與斷面實(shí)際總動(dòng)能不等。需用動(dòng)能系數(shù)Kv加以修正。在礦井條件下，Kv一般為1.021.05。由于動(dòng)能差項(xiàng)很小，在應(yīng)用能量方程時(shí)，可取Kv為1。 因此，在進(jìn)行了上述兩項(xiàng)簡(jiǎn)化處理后，單位體積流體的能量方程可近似的寫(xiě)成：,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,補(bǔ)充：國(guó)內(nèi)最常用的公式：,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,（三）關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說(shuō)明 1. 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(guò)程中所消耗的能量（通風(fēng)阻力），等于流經(jīng)1、2斷面間空氣總機(jī)械能（靜壓能、動(dòng)壓能和位能）的變化量。 2. 風(fēng)流流動(dòng)必須是穩(wěn)定流，即斷面上的參數(shù)不隨時(shí)間的變化而變化；所研究的始、末斷面要選在緩變流場(chǎng)上。 3. 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。在判斷風(fēng)流方向時(shí)，應(yīng)用始末兩斷面上的總能量來(lái)進(jìn)行，而不能只看其中的某一項(xiàng)。如不知風(fēng)流方向，列能量方程時(shí)，應(yīng)先假設(shè)風(fēng)流方向，如果計(jì)算出的能量損失（通風(fēng)阻力）為正，說(shuō)明風(fēng)流方向假設(shè)正確；如果為負(fù)，則風(fēng)流方與假設(shè)相反。 4. 正確選擇求位能時(shí)的基準(zhǔn)面。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,5. 在始、末斷面間有壓源時(shí)，壓源的作用方向與風(fēng)流的方向一致，壓源為正，說(shuō)明壓源對(duì)風(fēng)流做功；如果兩者方向相反，壓源為負(fù)，則壓源成為通風(fēng)阻力。 6. 應(yīng)用能量方程時(shí)要注意各項(xiàng)單位的一致性。 7. 對(duì)于流動(dòng)過(guò)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,3,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,例 1 在某一通風(fēng)井巷中，測(cè)得1、2兩斷面的絕對(duì)靜壓分別為101324.7 Pa和101858 Pa，若S1=S2，兩斷面間的高差Z1-Z2=100米，巷道中m12=1.2kg/m3，求：1、2兩斷面間的通風(fēng)阻力，并判斷風(fēng)流方向。 解：假設(shè)風(fēng)流方向12，列能量方程： =（101324.7101858）01009.811.2 = 643.9J/m3。 由于阻力值為正，所以原假設(shè)風(fēng)流方向正確，12。 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)，絕對(duì)靜壓P1=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1=70%，2=80%；斷面平均風(fēng)速v1=5.5m/s，v2=5m/s；求通風(fēng)阻力LR、hR。 解：查飽和蒸汽表得；t1=15時(shí)，PS1=1704Pa；t2=20時(shí)，PS2=2337Pa；,Z1-Z2,1,2,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,= 1.23877 kg/m3 = 475.19 J/m3 或 hR=LRm=382.261.23877= 473.53 J/m3。,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,用國(guó)內(nèi)常用公式計(jì)算：,第三節(jié) 礦井通風(fēng)中的能量方程,一、水平風(fēng)道的通風(fēng)能量（壓力）坡度線(xiàn) （一）能量（壓力）坡度線(xiàn)的作法 能量（壓力）坡度線(xiàn)的意義： 掌握能量（壓力）沿程變化情況； 通風(fēng)能量（壓力）與通風(fēng)阻力之間的相互關(guān)系以及相互轉(zhuǎn)化； 有利于通風(fēng)管理。,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,擴(kuò)散器,通風(fēng)機(jī),如圖所示的通風(fēng)機(jī)水平風(fēng)道系統(tǒng)，繪制能量（壓力）坡度線(xiàn)。,.風(fēng)流的邊界條件 入口斷面處： Ptin= P0，所以，htin= 0，hin= - hvin； 出口斷面處 ： Pex= P0，所以，hex= 0，htex= hvex；,第四節(jié) 能量方程在通風(fēng)中的應(yīng)用,hv1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,P0,壓力Pa,流程,擴(kuò)散器,P真空,P1,靜壓坡度線(xiàn),全壓坡度線(xiàn),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,.作圖步驟 ）、以縱坐標(biāo)為壓力（相對(duì)壓力或絕對(duì)壓力），橫坐標(biāo)為風(fēng)流流程。 ）、根據(jù)邊界條件確定起始點(diǎn)位置。,）、將各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)靜壓和相對(duì)全壓與其流程的關(guān)系描繪在坐標(biāo) ）、最后將圖上的同名參數(shù)點(diǎn)用直線(xiàn)或曲線(xiàn)連接起來(lái)，就得到所要繪制的能量（壓力）坡度線(xiàn)。,第四節(jié) 能量方程在通風(fēng)中的應(yīng)用,3、擴(kuò)散器回收動(dòng)能（相對(duì)靜壓為負(fù)值） hv= hvexhvex hRd 合理 hv= hvexhvex hR910，則， h9 = hR910（hv9hv10） h90 （為負(fù)值）,（三）、通風(fēng)機(jī)全壓（Ht） 1、通風(fēng)機(jī)全壓的概念 Ht = Pt6Pt5 2、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 hR610 = Pt6Pt10 Pt6 = hR610Pt10， hR05 = Pt0Pt5 Pt5 = Pt0hR05， Ht = Pt6Pt5 = hR610Pt10（Pt0hR05） =hR610P0hv10（P0hR05）=hR610hv10hR05 Ht= hR010hv10 Hs = hR010, Ht= Hs hv10,b、 壓入段 求i斷面至出口斷面的通風(fēng)阻力： hRi10 = htiht10 = hti hv10 求任意兩斷面（i 、j ）的通風(fēng)阻力： hRij = PtiPtj= htihtj,10,（一）能量（壓力）坡度線(xiàn)的作法 （二）能量（壓力）坡度線(xiàn)的分析 1. 通風(fēng)阻力與能量（壓力）坡度線(xiàn)關(guān)系 任意兩斷面間的通風(fēng)阻力就等于兩斷面的 全壓差： a. 抽出段 求入口斷面至i斷面的通風(fēng)阻力： hR0i = ht0hti = hti 求任意兩斷面（i 、j ）的通風(fēng)阻力： hRij = PtiPtj= htihtj = | htj | | hti |,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,2、能量（壓力）坡度線(xiàn)直觀明了地表達(dá)了風(fēng)流流動(dòng)過(guò)程中的能量變化。 絕對(duì)全壓（相對(duì)全壓）沿程是逐漸減小的； 絕對(duì)靜壓（相對(duì)靜壓）沿程分布是隨動(dòng)壓的大小變化而變化。,10,相對(duì)靜壓的負(fù)值越大，其擴(kuò)散器回收動(dòng)能的效果越好。,第四節(jié) 能量方程在通風(fēng)中的應(yīng)用,兩個(gè)特例： a）無(wú)正壓通風(fēng)段（6斷面直接通大氣） 通風(fēng)機(jī)全壓仍為：Ht = Pt6Pt5 Pt5=PthR5 ；Pt6= P0hv6 Ht= hR5hv6 b）無(wú)負(fù)壓通風(fēng)段（斷面直接通大氣） Pt6=hR610Pt10，Pt10=P0hv10；Pt5=P0 Ht=hR610hv10 無(wú)論通風(fēng)機(jī)作何種工作方式，通風(fēng)機(jī)的全壓都是用于克服風(fēng)道的通風(fēng)阻力和出口動(dòng)能損失；其中通風(fēng)機(jī)靜壓用于克服風(fēng)道的通風(fēng)阻力。,抽出式通風(fēng)方式,壓入式通風(fēng)方式,5,0,6,6,5,10,第四節(jié) 能量方程在通風(fēng)中的應(yīng)用,二、通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量（壓力）坡度線(xiàn) (一) 通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量（壓力）坡度線(xiàn) 繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng)的能量（壓力）坡度線(xiàn)(一般用絕對(duì)壓力)的方法：是沿風(fēng)流流程布設(shè)若干測(cè)點(diǎn)，測(cè)出各點(diǎn)的絕對(duì)靜壓、風(fēng)速、溫度、濕度、標(biāo)高等參數(shù)，計(jì)算出各點(diǎn)的動(dòng)壓、位能和總能量；然后在壓力（縱坐標(biāo)） 風(fēng)流流程（橫坐標(biāo)）坐標(biāo)圖上描出各測(cè)點(diǎn)，將同名參數(shù)點(diǎn)用折線(xiàn)連接起來(lái)，即是所要繪制的通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流能量（壓力）坡度線(xiàn)。 以下圖所示簡(jiǎn)化通風(fēng)系統(tǒng)為例，說(shuō)明礦井通風(fēng)系統(tǒng)中有高度變化的風(fēng)流路線(xiàn)上能量(壓力)坡度線(xiàn)的畫(huà)法。,第四節(jié) 能量方程在通風(fēng)中的應(yīng)用,作圖步驟：1. 確定基準(zhǔn)面。一般地，以最低水平(如2-3)為基準(zhǔn)面。 2. 測(cè)算出各斷面的總壓能(包括靜壓、動(dòng)壓和相對(duì)基準(zhǔn)面的位能)。 3. 選擇坐標(biāo)系和適當(dāng)?shù)谋壤?。以壓能為縱坐標(biāo)，風(fēng)流流程為橫坐標(biāo)，把各斷面的靜壓、動(dòng)壓和位能描在坐標(biāo)系中，即得1、2、3、4斷面的總能量。 4. 把各斷面的同