通风阻力_计算公式汇总 2
第三章 矿井通风阻力汇总
第三章 矿井通风阻力矿井通风阻力:矿井风流流动过程中,在风流内部粘滞力和惯性力、井巷壁面的外部阻滞、障碍物的扰动作用下,部分机械能不可逆地转换为热能而引起的机械能损失。
或风流流动过程中的阻滞作用,称通风阻力。
分摩擦阻力和局部阻力。
§3—1 摩擦阻力一、摩擦阻力定律由于空气具有粘性,空气在流动过程中与井巷四周壁的摩擦以及空气分子之间的相互摩擦而产生的阻碍风流流动的阻力,称摩擦阻力。
摩擦阻力是矿井通风的重要参数。
风流在紊流状态下的摩擦阻力表达式为:h 摩=α23Q SLU式中: h 摩—井巷的摩擦阻力,Pa ;L —井巷长度U —井巷断面周长,m 。
梯形U =4.16S ;三心拱:U =4.1S ;半园拱:U =3.84S 。
S —井巷断面,m 2;Q —井巷通过的风量,m 3/s ;α—井巷的摩擦阻力系数(又叫达西系数),α=8λρ,与井巷的粗糙度(λ)、空气的密度(ρ)有关,见附表。
上式说明:当井巷通过的风量一定时,摩擦阻力与巷道的长度与断面的周长成正比,与断面的立方成反比;当井巷的参数一定时,通风阻力与井巷通过风量的平方成正比。
因此,当井巷变形,通风阻力很大时,采取扩充巷道断面来降低通风阻力往往是最佳措施;采取分区通风,避免风量过分集中,可取得良好的降阻效果。
对于一定的井巷,其参数在一定时期内是一定的,令R 摩=α3SLU——称摩擦风阻,则上式为:h 摩=R 摩Q 2必须注意:①h 摩是1立方米空气在流动过程中的能量损失,R 摩是风流流动的阻抗参数,取决于巷道特征;②h 摩=R 摩Q 2,即井巷通过风量的变化而变化,R 摩=αLU,对于特定的井巷是个定值,不随风量变化而变化。
二、降低摩擦阻力的措施1、扩大井巷断面,是降阻的主要措施;2、缩短风路,如密闭旧巷等;3、选用周边长较小的井巷断面;4、选用粗糙度小的材料支护;5、避免风量的过度集中等。
例:某梯形木支护巷道长为400m ,断面4.6m 2,通过的风量8m 3/s ,测得 h 摩=39.2Pa ,求R 摩=?α=?若其他条件不变,通过的风量16m 3/s 时,h 摩=?解:R 摩=2O h 摩=282.39=0.6125α=LU RS 3=6.416.44006.46125.03⨯⨯=0.0167 h 摩=R 摩Q 2=0.6125×162=156.8 (Pa )显然,风量增加1倍,阻力增加了4倍。
[整理版]案例1:矿井通风阻力计算
矿井通风阻力计算1.井巷摩擦阻力计算井巷摩擦阻力计算:矿井通风阻力按下式逐段计算: h=32SalpQ式中h -巷道通风阻力,Pa ;α-巷道摩擦阻力系数,N.S 2/m 4;l -巷道长度,m ; p -巷道净断面周长,m ; S —巷道断面,m2;Q -巷道通过风量,m 3/s 。
矿井通风阻力计算如下(见表3-2-3~4):(1)C 11煤层采煤工作面投产时的通风路线(风压最大),其计算通风阻力线路为:新鲜风流→主斜井→+1913主斜井井底车场→+1913运输石门→11101采煤工作面轨道巷(运输机巷)→11101采煤工作面→11101采煤工作面回风巷→+1930回风石门→风井→风机→地面。
(2)再选通风阻力最小的C16煤层南翼采煤工作面投产时的通风路线(风压最小),其计算通风阻力线路为:新鲜风流→主斜井→+1913主斜井井底车场→11601采煤工作面轨道巷(运输机巷)→11601采煤工作面→11601采煤工作面回风巷→+1930回风石门→风井→风机→地面。
从计算可知,风机克服的井巷摩擦阻力见下表:表3-3-5 井巷摩擦阻力汇总表2.局部通风阻力计算局部通风阻力按井巷摩擦阻力的15%计算,见下表:表3-3-6 井巷局部通风阻力表3.自然风压计算本矿井进、出风井口高差<150m;井深150m<400m,故不计算自然风压,即He=0。
4.矿井负压计算矿井总负压按下式计算:H总=H摩+H局+H自,计算结果见下表:表3-3-7 矿井负压汇总表三、矿井通风等积孔计算及通风难易程度评价风井通风等积孔按下式计算:h QA⨯=19.1;式中:A-通风等级孔,Q-巷道通过风量, h-通风总阻力。
矿井等积孔计算见下表:表3-3-8 矿井通风等积孔计算表。
矿井通风摩擦阻力计算公示
矿井通风摩擦阻力计算公示
通风摩擦阻力的计算公式如下:
通风摩擦阻力=0.0136某K某L某V2/D2
其中,K为阻力系数;L为通风管道长度,单位为米;V为通风管道
内空气流速,单位为米/秒;D为管道直径,单位为米。
阻力系数K是通风系统管道的特性参数,与管道的壁面状态、管道直径、空气流速等因素有关。
通常情况下,K的取值范围为0.01~0.05,具
体取值需要根据通风系统管道的具体情况进行确定。
通风管道长度L是通风阻力中的一个重要参数,通风系统中管道长度
越长,阻力成分就越大,所以在设计通风系统时需要尽量减小管道长度,
从而降低摩擦阻力。
空气流速V是通风摩擦阻力公式中最重要的参数,通过控制空气流速
可以有效降低通风系统中的摩擦阻力。
因此,在设计和使用通风系统时,
需要根据通风管道的长度、直径等参数合理控制空气流速,以达到最佳的
通风效果和经济效益。
通风管道直径D的大小也会对通风摩擦阻力产生影响。
一般情况下,
管道直径越大,阻力越小;而管道直径越小,阻力就越大。
因此,设计通
风管道时也需要根据通风系统的实际情况来选择合适的管道直径。
综上所述,通风摩擦阻力计算公式是煤矿通风中非常重要的一个公式,用于计算通风系统中的摩擦损失。
设计和使用通风系统时,需要根据通风
管道的长度、直径等参数来合理选择空气流速,降低通风摩擦阻力,并达
到最佳的通风效果和经济效益。
矿井通风总阻力计算
华蓥市老岩湾煤业有限公司矿井通风总阻力计算沿着矿井通风容易时期和矿井通风困难时期的通风路线计算矿井通风总阻力。
通风摩擦阻力计算公式如下: h=23Q S P L a ⋅⋅⋅ 式中:h —— 通风摩擦阻力,Pa ;α—— 井巷摩擦阻力系数,N.S 2/m 4; L —— 井巷长度,m ; P —— 井巷净断面周长,m ; Q —— 通风井巷的风量,m 3/s ; S —— 井巷净断面面积,m 2; 通风局部阻力取同时期摩擦阻力的15%。
经计算,矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统,其总阻力h 为573.99Pa ;矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统,其北风井和南平硐风井阻力分别为489.42Pa 、401.51Pa 。
(详见矿井通风阻力计算表5-2-2、表5-2-3、表5-2-4)。
五、对矿井通风状况的评价 计算矿井的风阻和通风等积孔a 、矿井通风容易时期采用中央分列式通风系统,矿井的总风阻R 易和矿井通风等积孔A 易为:R 易 =h 易/ Q 易2 =573.99÷30.42 =0.62N ·S 2/m 8 A 易 =易易h Q /19.1 =1.19×30.4÷99.573 =1.51m 2b 、矿井通风困难时期采用两翼对角式通风系统,其北风井的风阻R 1、通风等级孔A 1和南平硐风井的风阻R 2、通风等级孔A 2以及矿井的通风等积孔A 难为:R 1 =h 1/ Q 12 =489.42÷15.952 =1.92N ·S 2/m 8 A 1 =11/19.1h Q=1.19×15.95÷42.489 =0.86m 2 R 2 =h 2/ Q 22 =401.51÷12.552 =2.55N ·S 2/m 8 A 2 =22/19.1h Q=1.19×12.55÷51.401 =0.75 m 2A 难=()11111121)(19.1Q Q h Q h Q Q Q +++⨯=()55.1295.1551.40155.1242.48995.15)55.1295.15(19.1+⨯+⨯+⨯=1.6(m 2)式中: R 易-为矿井通风容易时期的矿井风阻,N ·S 2/m 8;A 易-为矿井通风容易时期的矿井通风等积孔,m 2; h 易―为通风容易时期的矿井通风阻力,Pa ; R 1-为北风井通风困难时期的矿井风阻,N ·S 2/m 8; A 1-为北风井通风困难时期的通风等积孔,m 2;h 1―为北风井通风困难时期的矿井通风阻力,Pa;Q1-为北风井通风困难时期的风量,(m3/s)R2-为南平硐风井通风困难时期的矿井风阻,N·S2/m8;A2-为南平硐风井通风困难时期的通风等积孔,m2;h 2―为南平硐风井通风困难时期的矿井通风阻力,Pa;Q2-南平硐风井通风困难时期的风量,(m3/s)A难-为矿井通风困难时期的总通风等级孔,(m2)经计算,矿井通风容易时期的风阻R易为0.62N·S2/m8,矿井通风等积孔A易为1.51m2,通风难易程度为中等。
通风计算公式5[1]
矿井通风参数计算手册2008年5月5日前言在通风、瓦斯抽放与利用、综合防尘的设计及报表填报过程中,经常需要进行一些计算,计算过程中经常要查找设计手册、规程、细则、文件等资料,由于资料少,给工作带来不便,为加强通风管理工作,增强“一通三防”理论水平,提高工作效率;根据现场部分技术管理人员提出的要求,结合日常工作需要,参考了《采矿设计手册》,《瓦斯抽放细则》、《防治煤与瓦斯突出细则》、《瓦斯抽放手册》,矿井通风与安全,煤矿安全读本等资料,编写了通风计算手册,以便于通风技术管理人员查阅参考,由于时间伧促,错误之处在所难免,请各位给预批评指证。
2008年5月编者目录一、通风阻力测定计算公式 (1)二、通风报表常用计算公式 (7)三、矿井通风风量计算公式 (10)四、矿井通风网路解算 (24)五、抽放参数测定 (16)六、瓦斯抽放设计 (24)七、瓦期泵参数计算 (26)八、瓦斯利用 (27)九、综合防尘计算公式 (28)十、其它 (30)通风计算公式一、通风阻力测定计算公式 1、空气比重(密度) ρ A : 当空气湿度大于60%时ρ=0. 461TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ=0. 465T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3)P~大气压力(mmHg)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(mmHg ) B : 当空气湿度大于60%时ρ =0. 003484TP(kg/m 3) 当空气湿度小于60%时ρ =0. 003484T P(1-0.378PP 饱ϕ) (kg/m 3) P~大气压力(pa)T~空气的绝对温度 (K) ϕ~空气相对湿度 (%)P 饱~水蒸气的饱和蒸气压(pa ) 2、井巷断面(S ) A :梯形及矩形断面 S=H ×b (m 2) B :三心拱S= b ×(h+0.26b) (m 2) C :半圆形S= b ×(h+0.39b) (m 2) 式中H 巷道净高(m )b 梯形、矩形为巷道中宽,拱形为巷宽(m ) h 拱基高(m ) 3、巷道周边长 u=c ss~ 巷道断面积(m 2)c~ 周边系数(梯形4.16,三心拱4.10,半圆形3.84,圆形3.54)4、巷道风量Q=SV (km 3/s)Q~巷道风量 m 3 /minV~测风断面平均风速 (m/s ) S~巷道断面,m 2 5、动压h 动=g V 22ρ (mmH 2O ) ρ~ 空气密度 (kg/m 3)v~ 测点平均风速(m/s ) g~ 重力加速度 (m/s 2) 6、巷道风阻 R 1~2=2121--Q h (千缪) 百米风阻 R 100=2121--L R ×100(千缪) R 1-2~任意两点间的风阻 (千缪) R 100~百米风阻 (千缪) L 1-2~ 任意两点间间距 (m ) Q 1-2~任意两点间的巷道风量,m 3/s 7、通风阻力 A :压差计法 h 1~2=K ×h 读(gv 221ρ1—gv 222ρ2)B : 气压计法h 1~2=K (h 1-h 2)+(z 1-z 2) ρ+(gv 221ρ1—gv 222ρ2)8、自然风压h=z (ρ进—ρ回)A : ρ均=nn∑1ρB :ρ均=∑∑inZ Z 1ρ9、井巷通风阻力(1)摩察风阻 R=3S LUαR~巷道风阻,kg/m 7U~巷道周边长,m S~巷道断面积,m 2 (2)摩察阻力 h f =RQ 2=3S LUα Q 2h f ~摩察阻力, mmh 2o Q~巷道风量,m 3/s R~巷道风阻,kg/m 7 L~ 巷道长度,m U~巷道周边长,m S~巷道断面积,m 2二、通风报表常用计算公式 1、矿井等积孔 A=1.19hQA~矿井等积孔,m Q~主扇风量,m 3/s H~主扇负压,Pa A=0.38hQA~矿井等积孔,m Q~主扇风量,m 3/s H~主扇负压,mmh 2o 多台风机联合运转时h Rrm =∑∑==n i ini iRiQQ h11A=1.19Rmh Qh Rrm ~多台风机联合运转加权负压, Pa h Ri ~单台风机的负压,mmh 2o (Pa ) Q i ~单台风机的风量,m 3/s 2、扇风机参数的计算 (1)扇风机实际功率 Nc=1000hQ ∙ Nc~扇风机的实际功率,KW h~通风机的负压, Pa Q~通风机的风量,m 3/sη=NNc×100% Q~风机风量, m 3/sh~风机负压, Pa (可分为静压,全压计算) Nc~风机实际功率, KW N~风机轴功率, KW η风机实际效率3、有效风量矿井有效风量是指风流通过井下各工作地点(包括独立通风的采煤工作面、掘进工作面、硐室和其它用风地点)实际风量总和,按下式计算Q 有效=iQ∑采+iQ∑掘+iQ∑硐+iQ∑其它4、有效风量率是指矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比(C )按下式进行计算C=100⨯∑iQ Q 通有效%Q 通i~第I 台通风机实际风量 5、外部漏率A :外部漏风量是指主要通风机装置及其风井附近地表漏失风量总和,可用各台主要通风机风量总和减去矿井总回风量求得,按下式计算Q 外漏=iQ∑通-iQ∑总回Q 外漏~矿井外部漏风量iQ∑通~各台主要通风机的风量总和 iQ∑总回~各台主要通风机总回风量之和B :矿井外部漏风率是指矿井外部漏风量与各台主要通风机风量之和之比,按下式进行计算L=100⨯∑iQQ 通外漏%L ~矿井外部漏风率 6、巷道失修率 A :一般失修率一般失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 失=%100⨯总失L Ld 失 ~巷道失修率,% L 失 ~失修巷道长度,m L 总 ~矿井巷道总长度,m B :严重失修率严重失修巷道长度除以矿井巷道总长度的百分数 d 严重=%100⨯总严重L Ld 严重 ~巷道失修率,% L 严重 ~失修巷道长度,m L 总 ~矿井巷道总长度,m 三、矿井通风风量计算公式1、矿井风量按下式计算,并取其中最大值 (1)按井下同时工作的最多人数计算所Q 矿井=4×N ×K 矿通 m 3/min N —井下同时工作的最多人数,人 K 矿通 矿井通风系数,1.2~1.25(2)按采煤、掘井、硐室和其它地点实际需要风量总和计算 Q 矿井=(∑采Q +∑掘Q +∑硐Q +∑其它Q)K 矿通∑采Q ~ 采煤工作面实际需要风量总和,m 3/min ∑掘Q ~ 掘进工作面实际需要风量总和,m 3/min ∑硐Q~ 硐室实际需要风量总和,m 3/min∑其它Q~ 除采煤、掘进、硐室外其它井巷掘实际需要风量总和,m 3/min2、采煤工作面风量计算采煤工作面实际需要风量,应按矿井各个采煤工作面实际需要风量总和计算:∑采Q =∑=ni iQ1采+∑=ni iQ1采备Q 采i ~第i 采煤工作面实际需要风量,m 3/min Q 采备i ~第i 采煤备用工作面实际需要风量,m 3/min 采煤工作面风量按以下方法计算: (1)按瓦斯涌出量计算 Q 采=100×q cH4采×K 采通Q 采—工作面需要风量,m 3/minq cH4采—工作面回风巷风流中瓦斯的平均绝对涌出量,m 3/minK采通—采面瓦斯涌出不均衡通风系数, 机采K采通=1.2~1.6,炮采K采通=1.4~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按工作面温度计算Q采i=60×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数,人Q采=60×V采×S采V采i~第i个工作面风速,m/sS采i~第i个工作面平均断面,m2(可按最大和最小控顶距平均值进行计算)(3)按工作面人数计算Q采i=4×N i m3/minN i—第i个工作面同时工作的最多人数,人(4)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为:Q min≥15×S采i m3/min (V=0.25 m/s)Q min—采煤工作面最低风速时需要风量,m3/minS采i~第i个工作面平均断面,m2量为Q max≤240×S采i m3/minQ max—采煤工作面最高风速时需要风量,m3/min(V=4 m/s)S采i~第i个工作面平均断面,m23、掘进工作面风量按以下方法计算:(1)按瓦斯涌出量计算Q掘=100×q cH4掘×K掘通Q掘—掘进工作面实际需要风量,m3/minq cH4掘—掘进工作面瓦斯绝对涌出量,m3/minK掘通—掘进面瓦斯涌出不均衡通风系数,机掘K掘通=1.5~2(参考公司风量计算细则要求)(2)按炸药计算Q掘i=25×A i m3/min(3)按局部通风机实际风量计算 Q 掘i =Q 局机i ×I i m 3/minI i —第i 个工作面同时工作的局部通风机台数,台 (4)按工作面人数计算 Q 掘i =4×N i m 3/minN i —第i 个掘进工作面同时工作的最多人数,人 (5)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为: 各个岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥9×S 岩掘i m 3/min (V=0.15 m/s ) 各个煤巷或半煤岩巷掘进工作面最低风量Q min ≥15×S 煤掘i m 3/min (V=0.25 m/s ) Q min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min S 岩掘i ~第i 个岩巷工作面断面,m 2S 煤掘i ~第i 个煤巷或半煤岩巷掘进工作面断面,m 2 Q max ≤240×S 掘i m 3/min Q max —掘煤工作面最高风速时需要风量,m 3/min (V=4 m/s ) 350~矿井年工作日S 掘i ~第i 个工作面断面,m 2 4、硐室风量计算 Q 硐室=∑=ni iQ1硐Q 硐i ~各个独立通风硐室实际需要风量,m 3/min (1) 发热量大的空气机房和水泵房 Q 机电硐室=tW ∆⨯⨯⨯⨯⨯∑60006.12.13600θ,m 3/minQ 机电硐室~机电硐室实际需要风量,m 3/min∑W ~ 机电硐室运转电机总功率,KWt ∆ ~ 机电硐室进、回风的气温差,℃θ ~机电硐室发热系数,根据实际考察或(空压机0.20~0.23, 水泵房0.02~0.04)31.005 ~空气定压比热容,kj/kg.k (2)爆破材料库按每小4次换气量计算 Q 爆破材料库=0.07×V , m 3/minV~包括联络在内的爆破材料库空间总体积, m 3(一般情况大型100~155 m 3/min,中小型60~100 m 3/min) (3)其它硐室按经验取值a: 采区绞车房及变电硐室为60~80 m 3/minb:充电硐室按H2浓度小于0.5%,但不得小于100 m 3/min,或按经验值取100~200 m 3/min. 5其它巷道风量计算其它巷道风量应按瓦斯涌出量和风速进行验算,并取其中大值 Q 其它=∑=ni iQ1其它(1)Q 掘=133×q cH4其它×K 其它Q 其它i —第i 个其它巷道需要风量,m 3/min q cH4其它—第i 个其它巷道瓦斯绝对涌出量,m 3/minK 其它—第i 个巷道瓦斯涌出不均衡通风系数, 机掘K 掘通=1.2~1.3(2)按风速进行验算按最低风速验算,其最低风量为: 各个岩巷掘进工作面最低风量 Q min ≥9×S 岩掘i m 3/minQ min —掘煤工作面最低风速时需要风量,m 3/min (V=0.15 m/s ) S 其它i ~第i 个其它巷道断面,m 2四、通风网路解算1、风流流动的基本定律(1)风量平衡定律:网路中流入节点的风量之和等于流出节点风量之和。
通风管道阻力计算
通风管道阻力计算
通风管道阻力计算
空气在风管内流动时会产生两种阻力,一种是摩擦阻力,即空气本身的粘滞性和与管壁间的摩擦所产生的沿程能量损失;另一种是局部阻力,即空气流经管件和设备时由于流速和方向变化以及涡流所产生的比较集中的能量损失。
一、摩擦阻力
根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力可以按以下公式计算:
ΔPm=λν2ρl/8Rs
对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:
ΔPm=λν2ρl/2D
圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:
Rs=λν2ρ/2D
其中,λ为摩擦阻力系数,ν为风管内空气的平均流速,ρ为空气的密度,l为风管长度,Rs为风管的水力半径,f为管道中充满流体部分的横断面积,P为湿周(即风管的周长),D为圆形风管直径。
矩形风管的摩擦阻力计算需要先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径(即当量直径),再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种。
二、局部阻力
当空气流动经过断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)和流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)时,会产生局部阻力。
局部阻力可以按以下公式计算:
Z=ξν2ρ/2
其中,ξ为局部阻力系数。
局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应注意减小局部阻力。
为了达到这个目的,通常采用以下措施:尽量减少弯头,圆形风管弯头的曲率半径一般应大于(1~2)
倍管径;矩形风管弯头断面的长宽比愈大,阻力愈小;在矩形直角弯头中应设导流片。
风机计算_通风管道阻力计算
通风管道阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速,m/s;ρ————空气的密度,Kg/m3;l ————风管长度,mRs————风管的水力半径,m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积,m2;P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m;D————圆形风管直径,m。
矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。
再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种;流速当量直径:Dv=2ab/(a+b)流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。
局部阻力按下式计算:Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。
局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应加以注意,为了减小局部阻力,通常采用以下措施:1. 弯头布置管道时,应尽量取直线,减少弯头。
通风阻力计算公式汇总
通风阻力计算公式汇总通风阻力是流体在通过管道或设备时所经受的阻力。
在工程中,通风阻力的计算对于设计和优化通风系统至关重要。
下面是一些常用的通风阻力计算公式的汇总:1.管道阻力公式:管道阻力是通风系统中一个重要的组成部分。
下面是几种常见的管道阻力计算公式:-法氏方程公式:ΔP=(η*L/D)*(V^2/2g)其中,ΔP是管道阻力,η是比例系数(通常为0.02-0.05),L是管道长度,D是管道直径,V是流速,g是重力加速度。
-白寇厄尔公式:ΔP=η*(ρ*L/D)*(V^2/2)其中,ΔP是管道阻力,η是比例系数(通常为0.03-0.25),ρ是流体密度,L是管道长度,D是管道直径,V是流速。
-弗里若克公式:ΔP=η1*(ρ1*L1/D1)*(V1^2/2)+η2*(ρ2*L2/D2)*(V2^2/2)+...+ηn*(ρn*Ln/Dn)*(Vn^2/2)其中,ΔP是管道阻力,η是比例系数(通常为0.03-0.25),ρ是流体密度,L是管道长度,D是管道直径,V是流速。
以上公式可以根据具体问题中的参数进行计算,得到通风系统的管道阻力。
2.设备阻力公式:在通风系统中,除了管道阻力,设备也会产生阻力。
以下是几种常见的设备阻力计算公式:-弯头阻力:ΔP=ξ1*ρ*(V^2/2)其中,ξ是弯头阻力系数,常用值为0.25-1.0,ρ是流体密度,V是流速。
-扩散器阻力:ΔP=ξ2*(ρ*V^2/2)其中,ξ是扩散器阻力系数,常用值为0.09-0.35,ρ是流体密度,V是流速。
-突变阻力:ΔP=ξ3*(ρ*V^2/2)其中,ξ是突变阻力系数,常用值为1.5-10,ρ是流体密度,V是流速。
这些设备阻力公式可以帮助工程师根据具体设备的参数计算其阻力,从而优化通风系统设计。
3.阻力总和公式:在实际通风系统中,不仅仅有管道和设备阻力,还有其他因素如弯曲、分支、阻尼等会产生阻力。
以下是阻力总和公式的一个例子:ΔP=ΣΔP管道+ΣΔP设备+ΣΔP其他其中,ΔP是总阻力,ΣΔP管道表示管道阻力之和,ΣΔP设备表示设备阻力之和,ΣΔP其他表示其他因素的阻力之和。
通风阻力 计算公式汇总
1、 巷道几何参数的测算(1)梯形:断面积 SL=H L *B L 周长 U L(2) 半圆拱:断面积 S L =(H L -0.1073B L )*B L 周长 U L=3.84*(3)三心拱:断面积 S L =(HL-0.0867B L )*B L 周长 U L(4)圆形:断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R(5)矩形:断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*(H L +B L ) 式中: S L —巷道断面面积,m 2U L —巷道断面周长,m ;H L —巷道断面全高,m ;B L —巷道断面宽度或腰线宽度,m ;R —巷道断面圆半径,m ;π—圆周率,取3.14159。
以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。
2、 巷道内风量的计算(1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定:Q=(Q i +Q i+1)/2 , m 3/min(2)井巷内风量、风速按以下公式计算:Q L =S L *V L , m 3/minV L =((S-0.4)/S )*(a X+ b ) , m 3/min式中: Q L --井巷内通过的风量,m 3/min ;S L (S )--井巷断面面积,m 2V L --井巷内平均风速,m/minX —表风速,m/mina 、b —风表校正系数3 井巷内空气密度的计算湿空气密度用下列公式计算:i b i=d0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ϕ-ρ , kg/ m 3 式中:i ρ—测点i 处湿空气密度(i ϕ≠0), kg/ m 3Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ;d t --测点i 处空气的干温度,℃;i ϕ--测点i 处空气的相对湿度,%;P b —测点i 处d t 空气温度下的饱和水蒸气压力,Pa 。
4 井巷断面速压的计算井巷断面的速压由其空气密度和平均风速确定,即:v i L 2h =(V )/2ρ式中:v h --巷道断面的速压,Pa ;i ρ--巷道断面的空气密度,Kg/ m 3L V --巷道断面的平均风速,m/s ;5 井巷通风阻力计算井巷两端断面之间的通风阻力按式(1)计算,即:i-j s(i,j)z(i,j)v(i,j)h h h +h =+ Pa (1)式中:h i-j —井巷始末测点间的通风阻力,Pa ;s(i,j)h —始断面静压与末断面静压之差,Pa ;即:s(i,j)i j i j h 9.81[(B -B )-(B '-B ')]=i B 、B j —分别为始断面、末断面静压差读数,mmH 2O ;i B '、j B '—分别为读取i B 、B j 时基点气压计静压差读数,mmH 2O ;z(i,j)h --始断面位压与末断面位压之差,Pa ;即:z(i,j)i j i j h =9.81(Z -Z )(+)/2ρρi ρ、j ρ --分别为始断面、末断面空气密度,Kg/m 3; i Z 、Z j —分别为始、末测点标高,m ;v(i,j)h --始断面速压与末断面速压之差,Pa ;6 矿井通风总阻力计算从进风井口测点到通风机前风洞内测点之间的全井通风阻力h ,等于任意一条风路线上各分支通风阻力之和,即:i j h h -=∑ ,Pa7 井巷风阻R L 的计算任意一条井巷的风阻值R L 大小用下列公式计算:2L L L R =h /Q , Kg/m 7; 式中:R L ---任一条井巷的风阻,Kg/m 7;h L---该条井巷的通风阻力,Pa ;QL —该条井巷通过的风量,m 3/s 。
风机计算通风管道阻力计算
通风管道阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速,m/s;ρ————空气的密度,Kg/m3;l ————风管长度,mRs————风管的水力半径,m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积,m2;P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m;D————圆形风管直径,m。
矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。
再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种;流速当量直径:Dv=2ab/(a+b)流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。
局部阻力按下式计算:Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。
通风工程管道阻力计算
通风工程管道阻力计算通风工程中的管道阻力计算是重要的一项工作,它直接关系到系统的通风效果和节能效果。
本文将详细介绍通风工程中的管道阻力计算方法及其影响因素。
一、管道阻力计算方法:通风系统中的管道阻力是指空气在管道中流动时所遇到的阻力。
通常采用以下公式计算:ΔP=K×L×ρ×(V/3600)^2(1)其中,ΔP为管道阻力(Pa),K为阻力系数(Pa/m),L为管道长度(m),ρ为空气密度(kg/m³),V为风量(m³/h)。
阻力系数K是根据流量速度(m/s)和管道直径(m)来计算的。
对于圆形截面的管道,可以使用以下公式计算:K=(0.51+0.002D)×(V/D)^2(2)其中,D为管道直径(m),V为流量速度(m/s)。
二、影响因素:1.管道材质:不同材质的管道具有不同的内表面粗糙度,粗糙度越大,摩擦阻力越大,导致管道阻力增加。
2.管道长度:管道长度越长,空气流动经过的阻力表面越多,阻力增加。
3.管道直径:管道直径越大,流通面积越大,阻力减小。
4.管道弯头和弯管:弯头和弯管的存在会增加管道的阻力,尤其是对空气流动有较大影响的90度弯头。
5.风量:风量越大,管道阻力越大。
三、实际计算:1.根据风量和设计条件选择管道直径。
2.根据管道直径计算阻力系数K。
3.根据管道直径和长度计算总阻力。
4.根据管道阻力和所需风压,判断所选管道是否满足要求。
5.根据需要,可以进行多次迭代计算,直到找到满足要求的管道尺寸。
四、优化策略:1.尽量选择材质光滑、粗糙度低的管道,以减小阻力。
2.在管道设计中尽量减少弯头和弯管的使用,或者采取流线型弯头,以减小阻力。
3.如果风量较大,可以考虑分段设计,通过增加出风口数量来减小单个风口的风量,从而减小管道阻力。
4.在实际计算中可根据实验数据进行修正,以提高计算精度。
总结:通风工程中的管道阻力计算是一个复杂的过程,需要综合考虑管道材质、直径、长度、弯头等因素,并进行科学合理的计算和优化。
局部通风阻力计算
矿井通风难易程度分级
矿井通风难易程度 容易 中等 困难 矿井总风阻 Rm/Ns2· m-8 <0.355 0.355—1.420 >1.420 等积孔 A/m2 >2 1—2 <1
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风流点压力测定
1. 风流中任一点 i 的动压、绝对静压和绝对全压的关系:
hvi=Pti-Pi
2. 无论是压入式还是抽出式通风,任一点点相对全压总是等于相对 静压与动压的代数和。
矿井总风阻与矿井等级孔
公式:
Rm=
A=
h Rm Q2 1.19 Rm
,
Ns2/m8 , m2
A=0.38
Rm-------矿井总风阻。Ns2/m8 hRm-------矿井通风总阻力。pa
Q hZ
, m2
1
Q-------矿井总风量。m3/s hZ -------矿井通风阻力。mmH2o A-------矿井等级孔。m2
局部通风阻力计算
公式:
hf =а R f =а
LU S3
LU S3
Q2
, pa
, Kg/m7Βιβλιοθήκη 或 Ns2/m8R f -------巷道的摩擦风阻。Kg/m7 或 Ns2/m8。 а ----摩擦阻力系数。Kg/m3 或 Ns2/m4。 L-------风道长度。m S-------井巷断面积。m2 U-------井巷断面周积。m Q-------巷道中风量。m3/s ������������ --------井巷摩擦阻力。Pa
hti=hi-hvi |hti|=|hi|-hvi;|hti|<|hi|
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通风阻力计算公式汇总
通风阻力计算公式汇总————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:1、 巷道几何参数的测算(1)梯形:断面积 SL=H L *B L 周长 U L =4.16*L S(2) 半圆拱:断面积 S L =(H L -0.1073B L )*B L 周长 U L =3.84*L S(3)三心拱:断面积 S L =(HL-0.0867B L )*B L 周长 U L =4.10*L S(4)圆形:断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R(5)矩形:断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*(H L +B L ) 式中: S L —巷道断面面积,m 2U L —巷道断面周长,m ;H L —巷道断面全高,m ;B L —巷道断面宽度或腰线宽度,m ;R —巷道断面圆半径,m ;π—圆周率,取3.14159。
以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。
2、 巷道内风量的计算(1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定:Q=(Q i +Q i+1)/2 , m 3/min(2)井巷内风量、风速按以下公式计算:Q L =S L *V L , m 3/minV L =((S-0.4)/S )*(a X+ b ) , m 3/min式中: Q L --井巷内通过的风量,m 3/min ;S L (S )--井巷断面面积,m 2V L --井巷内平均风速,m/minX —表风速,m/mina 、b —风表校正系数3 井巷内空气密度的计算湿空气密度用下列公式计算:i b i=d0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ϕ-ρ , kg/ m 3 式中:i ρ—测点i 处湿空气密度(i ϕ≠0), kg/ m 3Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ;d t --测点i 处空气的干温度,℃;i ϕ--测点i 处空气的相对湿度,%;P b —测点i 处d t 空气温度下的饱和水蒸气压力,Pa 。
通风管道阻力的计算与公式
风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速,m/s;ρ————空气的密度,Kg/m3;l————风管长度,mRs————风管的水力半径,m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积,m2;P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m;D————圆形风管直径,m。
矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。
再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种;流速当量直径:Dv=2ab/(a+b)流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。
局部阻力按下式计算:Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。
局部阻力在通风、空调系统中占有较大的比例,在设计时应加以注意,为了减小局部阻力,通常采用以下措施:1.弯头布置管道时,应尽量取直线,减少弯头。
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算
矿井通风阻力及风机静压负压全压及矿井主扇风机选型计算矿井通风是矿山安全生产的重要任务之一,而矿井通风阻力及风机选型是矿井通风系统设计的核心内容。
本文将从通风阻力、风机静压、负压和全压以及矿井主扇风机选型计算等方面进行详细介绍。
1.通风阻力计算通风阻力是指矿井通风过程中空气流动所受到的阻碍力,其大小直接影响风机的工作情况和通风系统的运行效果。
通风阻力的计算依据是矿井通风管道的布置、风速、管道长度、管道截面积、矿井皮摩阻、局部阻力等因素。
通风阻力的计算公式为:ΣPi=Σρi*Li/ηi+ΣK其中,ΣPi表示总阻力,Σρi表示各段通风管道的阻力,Li表示各段管道长度,ηi表示各段电气动力的效率,ΣK表示其他的局部阻力等。
2.风机静压、负压和全压计算风机静压、负压和全压是矿井通风过程中的重要参数,用来衡量风机的出风压力和系统的阻力。
风机静压是指风机入口处的压力,其公式为:Ps=Pd+ΔPm其中,Ps表示风机静压,Pd表示大气压力,ΔPm表示气流动能损失压力。
负压是指矿井中低气压的情况,其公式为:Pn=Pd-ΔPm全压是指通风系统中的总压力,其公式为:Pt=Ps-Pn矿井主扇风机是矿井通风系统中的核心设备,其选型计算包括风机功率、扬程、风量等参数的确定。
风机功率的计算公式为:P=Q*Pt/102*η其中,P表示风机功率,Q表示风机的风量,Pt表示通风系统的全压,η表示风机的效率。
扬程的计算公式为:H=Pt/ρg其中,H表示风机的扬程,ρ表示空气的密度,g表示重力加速度。
风量的计算公式为:Q=n*V其中,Q表示风机的风量,n表示风机的转速,V表示风机的容积。
综上所述,通风阻力及风机静压、负压、全压以及矿井主扇风机选型计算是矿井通风系统设计的重要内容。
通过合理计算和选型,可以确保矿井通风系统的稳定运行和高效工作,保障矿山的安全生产。
并联通风阻力计算公式
并联通风阻力计算公式
并联通风阻力的计算公式可以通过以下方式进行推导和计算。
首先,通风阻力是指空气在物体表面流动时所产生的阻力。
在并联通风阻力的情况下,多个物体同时受到空气流动的影响,我们可以利用以下公式来计算并联通风阻力:
1. 对于两个物体的并联通风阻力:
1/R_parallel = 1/R1 + 1/R2。
其中,R_parallel代表并联通风阻力,R1和R2分别代表两个物体的通风阻力。
这个公式基于并联电阻的计算方式,将通风阻力视为电阻,通过倒数的方式来计算并联通风阻力。
2. 对于多个物体的并联通风阻力:
1/R_parallel = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... + 1/Rn.
在这个公式中,R1、R2直到Rn代表每个物体的通风阻力,通过计算它们的倒数之和来得到并联通风阻力。
需要注意的是,以上公式是基于假设各个物体之间的通风阻力相互独立的情况下得出的。
在实际应用中,还需要考虑物体之间的相互影响以及空气流动的复杂性。
因此,在工程实践中,通常会进行实验测量或者利用计算流体力学(CFD)等方法来更准确地计算并联通风阻力。
综上所述,通过以上公式和方法,我们可以计算出并联通风阻力,但在实际应用中需要考虑更多因素以得出准确的结果。
局部通风阻力计算
局部通风阻力计算局部通风阻力风算公式:hf=аLUS3Q2 , pa728Rf=аLUS3 , Kg/m或Ns/m728Rf-------巷道的摩擦阻。
风风风Kg/m或Ns/m。
324а----摩擦阻力系。
数Kg/m或Ns/m。
L-------风风风风道度。
m2S-------井巷断面。
风风mU-------井巷断面周。
风风m3Q-------巷道中量。
风风风m/shf--------井巷摩擦阻力。
Pa风井风风阻风井等风孔与公式,28R=hRmQ2 , Ns/mm2A=119Rm. , m2A=038QhZ. , m28R-------风风风风风井阻。
Ns/mmh-------风风风风风风井通阻力。
paRm3Q-------风风风风风井量。
m/s hZ-------风风风风风井通阻力。
mmHo22A-------风风风风井等孔。
m 矿矿矿矿矿矿矿矿井通易程度分2-82风风风风风风井通易程度风风风风井阻R/Ns?m等孔风风A/mm容易<0.355>2中等0.355—1.4201—2困风>1.420<112345风流点风力风定1.风流中任一点i的风风、风风风和风风全风的风系,静h=P-Pvitii2.无风是风入式风是抽出式通风~任一点点相风全风风是等于相风风风风风的静与代和。
数h=h-htiivi|h|=|h|-h|h|<|h|tiivi~tii67。
关于通风管道阻力的计算与公式和方法
关于通风管道阻力的计算与公式和方法通风管道阻力是指空气在管道内流动过程中所克服的运动阻力,计算和求解通风管道阻力是工程设计中非常重要的一项内容。
下面将介绍通风管道阻力的计算公式和方法。
一、计算公式:通风管道阻力的计算公式一般可以分为两种情况:对于圆形管道,采用简化计算公式;对于非圆形管道,一般采用雷诺数公式或进口流量公式。
1.圆形管道的简化计算公式:(1)流量公式:Q=πd²V/4其中,Q为流量,d为管道直径,V为流速。
(2)雷诺数公式:Re=dVρ/μ其中,Re为雷诺数,ρ为空气密度,μ为空气动力粘度。
(3)彭伯托公式:ΔP=KQ²其中,ΔP为管道阻力,K为阻力系数,Q为流量。
2.非圆形管道的计算公式:非圆形管道的计算公式相对复杂,一般需要根据具体的几何形状和流速情况进行求解。
二、计算方法:通风管道阻力的计算方法主要有以下几种:1.试算法:试算法是通过对不同管道直径和流速的组合进行试算,根据实测数据绘制函数曲线,然后通过函数曲线来计算阻力。
这种方法相对简单易行,适用于不需要精确计算的情况。
2.实测法:实测法是通过在实际通风系统中进行流量和压力的实测,然后根据实测数据来计算阻力。
这种方法的计算结果较为准确,但需要实际设备和条件的支持。
3.数值模拟法:数值模拟法是利用计算机进行数值模拟,通过对通风系统进行建模,并利用数值方法求解流场和压力场分布,从而计算阻力。
这种方法的计算结果精度较高,但需要一定的计算资源和专业软件的支持。
4.经验公式法:经验公式法是通过总结和归纳大量实测数据,得出经验公式来计算阻力。
这种方法适用于一般工程设计情况下的快速计算,但精度相对较低。
三、影响因素:通风管道阻力的计算还需要考虑一些影响因素,如管道长度、管道直径、流速、管道材料、管道内壁粗糙度等。
不同的影响因素会对通风管道阻力产生不同程度的影响,因此在计算阻力时需要综合考虑。
综上所述,通风管道阻力的计算需要根据具体的管道形状和流动条件选择合适的计算公式和方法,并考虑影响因素来进行精确计算。
通风管道阻力计算
通风管道阻力计算 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】通风管道阻力计算风管内空气流动的阻力有两种,一种是由于空气本身的粘滞性及其与管壁间的摩擦而产生的沿程能量损失,称为摩擦阻力或沿程阻力;另一种是空气流经风管中的管件及设备时,由于流速的大小和方向变化以及产生涡流造成比较集中的能量损失,称为局部阻力。
一、摩擦阻力根据流体力学原理,空气在横断面形状不变的管道内流动时的摩擦阻力按下式计算:ΔPm=λν2ρl/8Rs对于圆形风管,摩擦阻力计算公式可改写为:ΔPm=λν2ρl/2D圆形风管单位长度的摩擦阻力(比摩阻)为:Rs=λν2ρ/2D以上各式中λ————摩擦阻力系数ν————风管内空气的平均流速,m/s;ρ————空气的密度,Kg/m3;l————风管长度,m;Rs————风管的水力半径,m;Rs=f/Pf————管道中充满流体部分的横断面积,m2;P————湿周,在通风、空调系统中既为风管的周长,m;D————圆形风管直径,m。
矩形风管的摩擦阻力计算我们日常用的风阻线图是根据圆形风管得出的,为利用该图进行矩形风管计算,需先把矩形风管断面尺寸折算成相当的圆形风管直径,即折算成当量直径。
再由此求得矩形风管的单位长度摩擦阻力。
当量直径有流速当量直径和流量当量直径两种;流速当量直径:Dv=2ab/(a+b)流量当量直径:DL=1.3(ab)0.625/(a+b)0.25在利用风阻线图计算是,应注意其对应关系:采用流速当量直径时,必须用矩形中的空气流速去查出阻力;采用流量当量直径时,必须用矩形风管中的空气流量去查出阻力。
二、局部阻力当空气流动断面变化的管件(如各种变径管、风管进出口、阀门)、流向变化的管件(弯头)流量变化的管件(如三通、四通、风管的侧面送、排风口)都会产生局部阻力。
局部阻力按下式计算:Z=ξν2ρ/2ξ————局部阻力系数。
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1、 巷道几何参数的测算
(1)梯形:
断面积 SL=H L *B L 周长 U L
(2) 半圆拱:
断面积 S L =(H L -0.1073B L )*B L 周长 U L
=3.84*
(3)三心拱:
断面积 S L =(HL-0.0867B L )*B L 周长 U L
(4)圆形:
断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R
(5)矩形:
断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*(H L +B L ) 式中: S L —巷道断面面积,m 2
U L —巷道断面周长,m ;
H L —巷道断面全高,m ;
B L —巷道断面宽度或腰线宽度,m ;
R —巷道断面圆半径,m ;
π—圆周率,取3.14159。
以上有关参数均通过实测获取,而巷道各分支长度由地测部门提供。
2、 巷道内风量的计算
(1)两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定:
Q=(Q i +Q i+1)/2 , m 3/min
(2)井巷内风量、风速按以下公式计算:
Q L =S L *V L , m 3/min
V L =((S-0.4)/S )*(a X+ b ) , m 3/min
式中: Q L --井巷内通过的风量,m 3/min ;
S L (S )--井巷断面面积,m 2
V L --井巷内平均风速,m/min
X —表风速,m/min
a 、
b —风表校正系数
3 井巷内空气密度的计算
湿空气密度用下列公式计算:
i b i=d
0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ϕ-ρ , kg/ m 3 式中:i ρ—测点i 处湿空气密度(i ϕ≠0), kg/ m 3
Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ;
d t --测点i 处空气的干温度,℃;
i ϕ--测点i 处空气的相对湿度,%;
P b —测点i 处d t 空气温度下的饱和水蒸气压力,Pa 。
4 井巷断面速压的计算
井巷断面的速压由其空气密度和平均风速确定,即:
v i L 2h =(V )/2ρ
式中:v h --巷道断面的速压,Pa ;
i ρ--巷道断面的空气密度,Kg/ m 3
L V --巷道断面的平均风速,m/s ;
5 井巷通风阻力计算
井巷两端断面之间的通风阻力按式(1)计算,即:
i-j s(i,j)z(i,j)v(i,j)h h h +h =+ Pa (1)
式中:h i-j —井巷始末测点间的通风阻力,Pa ;
s(i,j)h —始断面静压与末断面静压之差,Pa ;
即:s(i,j)i j i j h 9.81[(B -B )-(B '-B ')]=
i B 、B j —分别为始断面、末断面静压差读数,mmH 2O ;
i B'、j B '—分别为读取i B 、B j 时基点气压计静压差读数,mmH 2O ;
z(i,j)h --始断面位压与末断面位压之差,Pa ;
即:z(i,j)i j i j h =9.81(Z -Z )(+)/2ρρ
i ρ、j ρ --分别为始断面、末断面空气密度,Kg/m 3
; i Z 、Z j —分别为始、末测点标高,m ;
v(i,j)h --始断面速压与末断面速压之差,Pa ;
6 矿井通风总阻力计算
从进风井口测点到通风机前风洞内测点之间的全井通风阻力h ,等于任意一条风路线上各分支通风阻力之和,即:
i j h h -=∑ ,Pa
7 井巷风阻R L 的计算
任意一条井巷的风阻值R L 大小用下列公式计算:
2L L L R =h /Q , Kg/m 7
; 式中:R L ---任一条井巷的风阻,Kg/m 7
;
h L---该条井巷的通风阻力,Pa ;
QL —该条井巷通过的风量,m 3
/s 。
8 计算井巷摩擦阻力系数 3
L L L R S =U L
α , Kg/ m 3 式中:L α---任意一条井巷的摩擦阻力系数,Kg/ m 3
L U ---该条井巷的周长,m ;
L ---该条井巷的长度,m ;
其它符号意义同前。
9 计算巷道百米风阻R 100
R 100=(R L / L )*100 , Kg/m 7
10 矿井自然风压的测算
利用该测线上各测点测算所获得的空气密度和标高值,采取平均密度法,求该测线上的逐段位压差代数和,即得出该测线上整个闭合回路的自然风压。
值得指出的是,虽然测线上个巷道分支也存在自然风压,但其数值不等于分支的位压差。
分支的自然风压可由巷道k 中风流在热交换过程前后的位压差的变化值确定。
即:
rk k k 0k h g(
dZ dZ )ρρ=--⎰⎰ 式中:k ρ、0ρ分别表示风流与巷道四周环境有或无热交换的密度,kg/ m 3 k Z 巷道k 的标高,m 。
而对于一个闭合回路,由于不可压缩风流的回路中各分支位压差代数和为零,所以,可以压缩风流的回路自然风压h n 数值上才等于回路位压差。
这就是可以用测线上各分支的位压差求得整个测线回路自然风压的原理。
清楚这一点,才不至于出现以分支位压差作为分支自然风压的谬误。
鉴与本报告所关心的是整条回路的自然风压,在此不单独求解分支的自然风压。
古矿井的自然风压可按下式计算:
n z(i,j)00h h 9.81*Z *ρ=+∑
, Pa 式中:h n ---任意一条测线上的矿井自然风压,Pa ;
z(i,j)h ∑---任意一条测线上各分支自然风压之和,Pa ;
0Z ---风峒内测压出标高与进风井口标高之差,m ;
0ρ---地面空气平均密度,kg/ m 3。
矿井自然风压
hz (i,j)
n 00h 9.81*Z *n ρ∑=+∑ ,Pa。