第二章 礦井通風(fēng)壓力

第二章礦井通風(fēng)壓力第一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)空氣的主要物理參數(shù)一、空氣的密度與比容1、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，用ρ來表示。即：（2-1）

一般將空氣壓力為101325Pa，溫度為20℃，相對濕度為60%的礦井空氣稱為標(biāo)準(zhǔn)礦井空氣，其密度為1.2kg/m3第二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四2.空氣的比容單位質(zhì)量空氣所占有的體積叫空氣的比容，用υ（m3/kg）表示，比容和密度互為倒數(shù)，它們是一個(gè)狀態(tài)參數(shù)的兩種表達(dá)方式。即：（2-2）二、空氣的壓力（壓強(qiáng)）礦井通風(fēng)中，習(xí)慣將壓強(qiáng)稱為空氣的壓力?？諝獾膲毫σ卜Q為空氣的靜壓，用符號P表示。壓強(qiáng)在礦井通風(fēng)中習(xí)慣稱為壓力。它是空氣分子熱運(yùn)動對器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。根據(jù)物理學(xué)的分子運(yùn)動理論，空氣的壓力可用下式表示：

P＝（2-3）

第三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四地面空氣壓力習(xí)慣稱為大氣壓。越靠近地表大氣壓力也越大。此外，大氣壓力還與當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件有關(guān)，即便是同一地區(qū)，也會隨季節(jié)不同而變化，甚至一晝夜內(nèi)都有波動。第四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四礦井常用壓強(qiáng)單位：PaMPammHgmmH20mmbarbaratm等。換算關(guān)系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa１mmbar=100Pa=10.2mmH20,１mmHg=13.6mmH20=133.32Pa第五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四三、空氣的粘性

當(dāng)流體層間發(fā)生相對運(yùn)動時(shí)，在流體內(nèi)部兩個(gè)流體層的接觸面上，便產(chǎn)生粘性阻力(內(nèi)摩擦力)以阻止相對運(yùn)動，流體具有的這一性質(zhì)，稱作流體的粘性。在礦井通風(fēng)中還常用運(yùn)動粘度(m2／s)和動力粘度(Pa·s)表示。溫度是影響流體粘性的主要因素之一，但對氣體和液體的影響不同。氣體的粘性隨溫度的升高而增大；液體的粘性隨溫度的升高而減小。第六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

質(zhì)量1kg的氣體，升高或降低絕對溫度1K時(shí)所吸收或放出的熱量，叫做氣體的質(zhì)量比熱，可寫成C=dq/dT,kJ/(kg·K)。四、空氣的比熱第七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)風(fēng)流的能量與壓力能量與壓力是通風(fēng)工程中兩個(gè)重要的基本概念，壓力可以理解為：單位體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時(shí)無刻不在作無秩序的熱運(yùn)動。這種由分子熱運(yùn)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(jī)械能叫靜壓能，J／m3，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也可稱為是靜壓能，值相等（２）靜壓特點(diǎn)a.無論靜止的空氣還是流動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?。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101332Pa，則指風(fēng)流1m3具有101332J的靜壓能。第八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四（３）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：絕對壓力和相對壓力。A、絕對壓力：以真空為測算零點(diǎn)（比較基準(zhǔn)）而測得的壓力稱之為絕對壓力，用P表示。B、相對壓力：以當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)赝瑯?biāo)高的大氣壓力為測算基準(zhǔn)(零點(diǎn))測得的壓力稱之為相對壓力，即通常所說的表壓力，用h表示。風(fēng)流的絕對壓力（P）、相對壓力（h）和與其對應(yīng)的大氣壓（P0）三者之間的關(guān)系如下式所示：h=P－P0（2-4）abPa真空P0Pbha(+)hb(-)P0第九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四Pi

與hi

比較：I、絕對靜壓總是為正，而相對靜壓有正負(fù)之分；II、同一斷面上各點(diǎn)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)。III、Pi可能大于、等于或小于與該點(diǎn)同標(biāo)高的大氣壓(P0i)。第十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

在壓入式通風(fēng)礦井中，井下空氣的絕對壓力都高于當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)同標(biāo)高的大氣壓力，相對壓力是正值，稱為正壓通風(fēng)；在抽出式通風(fēng)礦井中，井下空氣的絕對壓力都低于當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)同標(biāo)高的大氣壓力，相對壓力是負(fù)值，又稱為負(fù)壓通風(fēng)。由此可以看出，相對壓力有正壓和負(fù)壓之分。第十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四2.位能—位壓

(1)位能與位壓的概念單位體積空氣由于位置高度不同而具有的一種能量叫位能，用E位（J/m3）表示。位能所呈現(xiàn)的壓力叫位壓，用P位（Pa）表示。位能和位壓的大小，是相對于某一個(gè)參照基準(zhǔn)面而言的。(2)位壓的計(jì)算式E位＝Mg

Z（2-5）＝ρ12gZ12，Pa（2-6）第十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四(3)、位壓的特點(diǎn)a位壓只相對于基準(zhǔn)面存在，是該斷面相對于基準(zhǔn)面的位壓差?；鶞?zhǔn)面的選取是任意的，因此位壓可為正值，也可為負(fù)值。一般將基準(zhǔn)面設(shè)在所研究系統(tǒng)風(fēng)流的最低水平。b位壓是一種潛在的壓力，不能在該斷面上呈現(xiàn)出來。C位壓和靜壓可以相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)空氣從高處流向低處時(shí)，位壓轉(zhuǎn)換為靜壓；反之，當(dāng)空氣由低處流向高處時(shí)，部分靜壓將轉(zhuǎn)化成位壓。d不論空氣是否流動，上斷面相對于下斷面的位壓總是存在的。第十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四圖為立井井筒中位壓計(jì)算圖實(shí)際測定時(shí)，應(yīng)在1—1和2—2斷面之間布置多個(gè)測點(diǎn)（如圖布置了a、b兩個(gè)測點(diǎn)），分別測出各點(diǎn)和各段的平均密度（垂距較小時(shí)可取算術(shù)平均值），再由下式計(jì)算1—1斷面相對于2—2斷面的位壓。P位12＝ρ1agZ1a+ρa(bǔ)bgZab+ρb2gZb2第十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四3.動能—動壓(1)動能與動壓的概念空氣做定向流動時(shí)具有動能，用E動表示（J/m3），其動能所呈現(xiàn)的壓力稱為動壓（或速壓），用h動（或h速）表示，單位Pa。(2)動壓的計(jì)算式則單位體積空氣所具有的動能為E動：E動＝，J/m3（2-7）

E動對外所呈現(xiàn)的動壓為：h動＝，Pa（2-8）(3)動壓的特點(diǎn)①只有做定向流動的空氣才呈現(xiàn)出動壓；②動壓具有方向性，僅對與風(fēng)流方向垂直或斜交的平面施加壓力。垂直流動方向的平面承受的動壓最大，平行流動方向的平面承受的動壓為零；③在同一流動斷面上，因各點(diǎn)風(fēng)速不等，其動壓各不相同；④動壓無絕對壓力與相對壓力之分，總是大于零。第十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四4.全壓、勢壓和總壓力

礦井通風(fēng)中，把風(fēng)流中某點(diǎn)的靜壓與動壓之和稱為全壓；將某點(diǎn)的靜壓與位壓之和稱為勢壓；把井巷風(fēng)流中任一斷面（點(diǎn)）的靜壓、動壓、位壓之和稱為該斷面（點(diǎn)）的總壓力。井巷風(fēng)流中兩斷面上存在的能量差即總壓力差是風(fēng)流之所以能夠流動的根本原因，空氣的流動方向總是從總壓力大處流向總壓力小處，而不是取決于單一的靜壓、動壓或位壓的大小。第十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四二、井巷風(fēng)流點(diǎn)壓力及其相互關(guān)系1.風(fēng)流點(diǎn)壓力井巷風(fēng)流斷面上任一點(diǎn)的壓力稱為風(fēng)流的點(diǎn)壓力。相對于某基準(zhǔn)面來說，點(diǎn)壓力也有靜壓、動壓和位壓；就其形成的特征來說，點(diǎn)壓力可分為靜壓、動壓和全壓；根據(jù)壓力的兩種測算基準(zhǔn)，靜壓又分為絕對靜壓（P靜）和相對靜壓（h靜）；全壓也分為絕對全壓（P全）和相對全壓（h全）；動壓永遠(yuǎn)為正值，無絕對、相對壓力之分，用h動表示。同一斷面上，各點(diǎn)的點(diǎn)壓力是不等的。在水平面上，各點(diǎn)的靜壓、位壓都相同，動壓則是中心處最大；在垂直面上，從上到下，靜壓逐漸增大，位壓逐漸減小，動壓也是中心處最大。因此，從斷面上的總壓力來看，一般中心處的點(diǎn)壓力最大，周壁的點(diǎn)壓力最小。第十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

在壓入式風(fēng)道中(P全>P0)h全=P全—P0>0

在抽出式風(fēng)道中(P全<P0)h全=P全—P0<0第十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四2.風(fēng)流點(diǎn)壓力測定

測定風(fēng)流點(diǎn)壓力的常用儀器是壓差計(jì)和皮托管。壓差計(jì)是度量壓力差或相對壓力的儀器。在礦井通風(fēng)中測定較大壓差時(shí)，常用U型水柱計(jì)；測值較小或要求測定精度較高時(shí)，則用各種傾斜壓差計(jì)或補(bǔ)償式微壓計(jì)；現(xiàn)在，一些先進(jìn)的電子微壓計(jì)正在進(jìn)入通風(fēng)測定中。第十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四皮托管皮托管是一種測壓管，它是承受和傳遞壓力的工具。它由兩個(gè)同心管(一般為圓形)組成，其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。尖端孔口a與標(biāo)著(+)號的接頭相通，側(cè)壁小孔b與標(biāo)著(一)號的接頭相通。第二十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四（1）絕對靜壓P靜的測定用空盒氣壓計(jì)、精密氣壓計(jì)或礦井通風(fēng)綜合參數(shù)測定儀測定。（2)動壓h動的測定①用風(fēng)表測出該點(diǎn)的風(fēng)速，利用式（2-8）計(jì)算②用皮托管和壓差計(jì)直接測出。如圖所示。動壓的測定第二十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四(3)絕對全壓的測定

測出某點(diǎn)的絕對靜壓P靜和動壓h動之后，用下式計(jì)算該點(diǎn)的絕對全壓P全：P全＝P靜＋h動（2-9）上式也是絕對壓力之間的關(guān)系式。即不論抽出式通風(fēng)還是壓入式通風(fēng)，某一點(diǎn)的絕對全壓等于絕對靜壓與動壓的代數(shù)和。因動壓為正值，所以絕對全壓大于絕對靜壓。

第二十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四風(fēng)流中某點(diǎn)各種壓力的的關(guān)系第二十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

就相對壓力而言，壓入式通風(fēng)風(fēng)流中某點(diǎn)的相對全壓等于相對靜壓與動壓的代數(shù)和。就相對壓力而言，抽出式通風(fēng)風(fēng)流中某點(diǎn)的相對全壓等于相對靜壓減去動壓。第二十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四[例2-1]如圖2－2中壓入式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的h靜＝1000Pa,h動=150Pa，風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)高的P0=101332Pa，求：（1）i點(diǎn)的絕對靜壓P靜；（2）i點(diǎn)的相對全壓h全；（3）i點(diǎn)的絕對全壓P全。[解]（1）P靜=P0+h靜=101332+1000=102332Pa(2)h全=h靜+h動=1000+150=1150Pa(3)P全=P0+h全=101332+1150=102482Pa第二十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四[例2-2]如圖2－2中抽出式通風(fēng)風(fēng)筒中某點(diǎn)i的h靜=1000Pa,h動=150Pa,風(fēng)筒外與i點(diǎn)同標(biāo)高的P0=101332Pa，求：

（1）i點(diǎn)的絕對靜壓P靜；（2）i點(diǎn)的相對全壓h全；（3）i點(diǎn)的絕對全壓P全。[解]（1）P靜=P0-h靜=101332－1000=100332Pa（2）h全=h靜-h動＝1000－150＝850Pa（3）P全=P0-h全=101332－850=100482Pa第二十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四

1.通風(fēng)壓力與壓差的概念

風(fēng)流在流動過程中，因阻力作用而引起通風(fēng)壓力的降落，稱為壓降、壓差或稱壓力損失。壓差可表現(xiàn)為總壓差、靜壓差、動壓差、位壓差和全壓差。

三、通風(fēng)壓力與壓差第二十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四2.靜壓差與全壓差測量

測量井巷風(fēng)流中兩點(diǎn)之間的靜壓差與全壓差常用皮托管和壓差計(jì)，其布置方法如下圖所示。在兩測點(diǎn)各布置一支皮托管，將兩支皮托管的“-”管腳用膠皮管連到一個(gè)壓差計(jì)的兩側(cè)玻璃管上，則此時(shí)壓差計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高低差即為該兩點(diǎn)間的靜壓差h靜；將兩支皮托管的“+”管腳用膠皮管連到一個(gè)壓差計(jì)的兩側(cè)玻璃管上，則此時(shí)壓差計(jì)兩側(cè)管內(nèi)液面高低差即為該兩點(diǎn)間的全壓差h全。。第二十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四靜壓差測定全壓差測定第二十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四四、測壓儀器及其使用

在礦井通風(fēng)測量儀器中，測定空氣壓力的便攜式儀器有三類：一是測量絕對壓力的氣壓計(jì)；二是測量相對壓力的壓差計(jì)和皮托管；三是可同時(shí)測定絕對壓力、相對壓力的精密氣壓計(jì)或礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測儀等。

第三十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四1.絕對壓力測量儀器最常用的是空盒氣壓計(jì)

空盒氣壓計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、2、3、4—傳動機(jī)構(gòu)；5—拉桿；6—波紋真空膜盒；7—指針；8—彈簧

測壓時(shí)，將儀器水平放置在測點(diǎn)處，輕輕敲擊儀器外殼，以消除傳動機(jī)構(gòu)的摩擦誤差，放置3～5min待指針變化穩(wěn)定后讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)，視線與刻度盤平面要保持垂直，同時(shí)，還要根據(jù)每臺儀器出廠時(shí)提供的校正表（或曲線），對讀數(shù)進(jìn)行刻度、溫度及補(bǔ)償校正。因精度較低，一般只適用于粗略測量和空氣密度測算。第三十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四2、U型垂直壓差計(jì)。

3、U型傾斜壓差計(jì)。

壓差計(jì)顯示的讀數(shù)為傾斜液柱值，必須用下式計(jì)算出實(shí)際壓差值：h=L·△·g·sina，Pa

（2-10）

第三十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四4、單管傾斜壓差計(jì)YYT—200型單管傾斜壓差計(jì)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

儀器的操作和使用方法如下：（1）注入工作液。（2）調(diào)零。（3）測定。常用的YYB—200B型單管傾斜壓差計(jì)最大測量值為2000Pa，最小分刻度為2Pa，誤差不超過最大讀數(shù)的1.0%。單管傾斜壓差計(jì)是通風(fēng)測量中應(yīng)用最廣的一種壓差計(jì)。第三十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四4、補(bǔ)償式微壓計(jì)DJM9型補(bǔ)償式微壓計(jì)1—小容器；2—大容器；3—讀數(shù)盤；4—指針；5—螺蓋；6—反射鏡；7—水準(zhǔn)器；8—調(diào)節(jié)螺母；9—膠皮管；10—調(diào)平螺釘；11—標(biāo)尺儀器的操作和使用方法如下：（1）注入蒸餾水并調(diào)零。（2）測定。常用的補(bǔ)償式微壓計(jì)有DJM9型、YJB-150/250-1型、BWY-150/250型等。其中，DJM9型的測量范圍為0～1500Pa，最小分度值為0.1Pa。這類儀器的精度高，可用于微小壓差測量，但受壓力波動影響大，水準(zhǔn)針尖不宜調(diào)準(zhǔn)，多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。第三十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四5.皮托管皮托管如圖所示，系由內(nèi)外兩小管組成。內(nèi)管前端有中心孔與標(biāo)有“+”號的管腳相通，外管前端不通，在其側(cè)壁上開有4～6個(gè)小孔與標(biāo)有“-”號的管腳相通。內(nèi)外管之間互不連通。皮托管的用途是接受壓力并通過膠皮管傳遞給壓差計(jì)。使用時(shí)其中心孔應(yīng)正對(迎向)風(fēng)流方向，此時(shí)中心孔將接受風(fēng)流的點(diǎn)靜壓和點(diǎn)動壓，即與中心孔相連通的標(biāo)有“+”號的管腳傳遞絕對全壓；而皮托管側(cè)壁上的小孔則只能接受風(fēng)流的點(diǎn)靜壓，即與管側(cè)壁小孔相連通的標(biāo)有“一”號的管腳僅傳遞絕對靜壓。第三十五頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四6.礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測儀

我國生產(chǎn)的JFY型礦井通風(fēng)綜合參數(shù)檢測儀，是一種能同時(shí)測量空氣的絕對壓力、相對壓力、風(fēng)速、溫度、濕度和時(shí)間的精密便攜式本質(zhì)安全型儀器，適用于煤礦井下使用。該儀器由壓力傳感器、風(fēng)速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器以及智能微機(jī)組成。JFY型礦井通風(fēng)參數(shù)檢測儀面板圖1—?dú)饪祝?—電源開關(guān)；3—電源電壓指示燈；4—壓力記憶開關(guān)；5—充電插座；6—絕對壓力鍵；7—壓差鍵；8—溫度鍵；9—相對濕度鍵；10—風(fēng)速鍵；11—記風(fēng)速鍵；12—讀平均風(fēng)速鍵；13—總清鍵；14—備用鍵；15—風(fēng)速傳感器；16—溫度傳感器；17—濕度傳感器；18—液晶顯示；19—單位顯示；20—電子表第三十六頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)通風(fēng)能量方程及其應(yīng)用一、空氣流動連續(xù)性方程根據(jù)質(zhì)量守恒定律，風(fēng)流從1斷面流向2斷面，在流動過程中既無漏風(fēng)又無補(bǔ)給，則流入1斷面的空氣質(zhì)量M1與流出2斷面的空氣質(zhì)量M2相等，即M1＝M2，kg/s或ρ1v1S1＝ρ2v2S2

對于不可壓縮流體，即ρ1＝ρ2，則有v1

S1＝v2S2第三十七頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四二、巷道中風(fēng)流的能量方程單位質(zhì)量不可壓縮的實(shí)際流體從1斷面流向2斷面的能量方程為：第三十八頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四通風(fēng)井巷內(nèi)空氣柱能量分析第三十九頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四關(guān)于能量方程使用的幾點(diǎn)說明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、動壓能和位能）的變化量。2.風(fēng)流流動必須是穩(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。第四十頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四利用公式計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意動壓中ρ1、ρ2與位壓中ρ1、ρ2的選取方法。動壓中的ρ1、ρ2分別取1、2斷面風(fēng)流的空氣密度，位壓中的ρ1、ρ2視基準(zhǔn)面的選取情況按下述方法計(jì)算：（1）當(dāng)1、2斷面位于礦井最低水平的同一側(cè)時(shí)，如圖可將位壓的基準(zhǔn)面選在較低的2斷面，如精度不高時(shí)可取ρ12＝（ρ1＋ρ2）/2（ρ1、ρ2為1、2兩斷面風(fēng)流的空氣密度）。（2）當(dāng)1、2斷面分別位于礦井最低水平的兩側(cè)時(shí)，如圖應(yīng)將位壓的基準(zhǔn)面（0—0）選在最低水平，當(dāng)高差不大或精度不高時(shí)，可取ρ10＝（ρ1＋ρ0）/2，ρ20＝（ρ2＋ρ0）/2。第四十一頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四三、能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用（一）計(jì)算井巷通風(fēng)阻力并判斷風(fēng)流方向[例2—4]某傾斜巷道如圖所示，已知斷面Ⅰ-Ⅰ和斷面Ⅱ-Ⅱ的p靜1=100421Pa，p靜2=100782Pa；υ1=4m/s,υ2=3m/s；ρ1＝1.21kg/m3,ρ2＝1.20kg/m3；Ⅰ－Ⅰ斷面和Ⅱ－Ⅱ斷面的高差為Z＝60m。試求兩斷面間的通風(fēng)阻力，并判斷風(fēng)流方向。第四十二頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四［解］設(shè)風(fēng)流方向是由Ⅰ－Ⅰ斷面流向Ⅱ－Ⅱ斷面，基準(zhǔn)面選定為通過Ⅰ－Ⅰ斷面中心的水平面。根據(jù)通風(fēng)能量方程，兩斷面之間的通風(fēng)阻力為兩斷面的總壓力之差，即：＝（100421＋9.7）－（100782＋5.4＋709.3）＝100430.7－101496.7＝－1066Pa因?yàn)橥L(fēng)阻力為負(fù)值，說明Ⅰ－Ⅰ斷面的總壓力小于Ⅱ－Ⅱ斷面的總壓力，原假設(shè)的風(fēng)流方向是錯誤的，實(shí)際風(fēng)流方向應(yīng)從Ⅱ－Ⅱ斷面流向Ⅰ－Ⅰ斷面，其通風(fēng)阻力為1066Pa。第四十三頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四第四十四頁，共五十頁，編輯于2023年，星期四能量方程是礦井通風(fēng)中的基本定律，通過實(shí)例分析可以得出以下規(guī)律：（1）不論在任何條件下，風(fēng)流總是從總壓力大的斷面流向總壓力小的斷面；（2）在水平巷道中，因?yàn)槲粔翰畹扔诹悖L(fēng)流將由絕對全壓大的