隧道通风安全与照明 第2章 隧道空气流动基本理论

下，冰的溶点为0℃，水的沸点为100℃；绝对温标又称热力学温
标，用K表示，它把分子运动速度为0时的温度定为0K，把纯水的
三相点温度(0.01℃)定为273.15K，它与摄氏温标的分度相同，
用两种温标表示的温度之间的关系为：
tT273.15
（2.4）
式中：t——摄氏温标表示的温度，℃；T——对温标表示的
湿空气的密度是1m³空气中所含干空气质 量0 .0和0水3 T P(1 蒸4 0 .8 3 气P 7 4 P s质8 a )t 量之和：
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第一节 隧道空气流动规律
例如：甲地：t= 18 ℃，V＝0.0107 Kg/m3 乙地：t= 30 ℃，V＝0.0154 Kg/m3
解：查表 当t为18℃，s＝0.0154 Kg/m3 ， 当t为30℃，s ＝0.03037 Kg/m3，
∴ 甲地： φ＝V／S＝0.70＝70 % 乙地： φ＝V／S＝0.51＝51 % 乙地的绝对湿度大于甲地，但甲地的相对湿度大于
质量为m（kg）的d.a气v体占有容积为V（m³），则比容为： V
m
比容υ与密度ρ互为倒数，即： 1 或 1
因为G=mg，故有： G/gG/V或 g
V gg
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第一节 隧道空气流动规律
在 标 准 大 气 状 态 （ T=273K ， P=101325Pa ， g=9.807m/s2 ） 下 ， ρ干=1.2931kg/m³。对于隧道空气，由于其中包含水蒸气，其密度一般 取1.20kg/m³。
温度，K。
气体热力计算一律采用绝对温标，国际单位制也规定用绝对
温标。在式（2.4）中，为计算方便，工程上常取273K。
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第一节 隧道空气流动规律
3、湿度
空气的湿度是指空气的潮湿程度，有两种度量方法：绝对湿度和相对温 度。 １）绝对湿度：指单位体积空气中所含水蒸气的质量，用ρ表示，其单位与 密度单位相同（ Kg/ m3 ），数值等于水蒸气在其分压与温度下的密度。
在给定温度下，单位体积空气所能容纳的水蒸气分子是有限的，超过 这一极限值，多余的水蒸气就会凝结出来。把含有最大限度水蒸气量的空气 叫做饱和空气，单位体积饱和空气中所含的水蒸气量，叫饱和湿度，用ρsat 表示。此时水蒸气的分压力叫做饱和水蒸气压力，用Psat表示。空气的饱和 湿度随温度的增加而增加。因此对于绝对湿度相同的空气，在低温下表现潮 湿，在高温下表现干燥。由于绝对湿度不能反映这一事实，因此不能很好表 示空气的潮湿程度。
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第一节 隧道空气流动规律
２）相对湿度
单位体积空气中实际含有的水蒸汽量（V）与其同温 度下的饱和水蒸汽含量（S）之比称为空气的相对湿度：
φ＝ V／ S 反映空气中所含水蒸汽量接近饱和的程度。
Φ愈小 φ愈大
空气愈干爆， φ＝０ 为干空气； 空气愈潮湿， φ＝１ 为饱和空气。
露点温：度将下不降饱，和其空相气对冷湿却度时增，大随，着冷温却度到逐φ渐=下1时降的，温相对 湿度度逐称渐为增露大点，。当达到100％时，此时的温度称为露点。
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第一节 隧道空气流动规律
3）空气的压力、气体的压力是指气体垂直作用于容器壁单位面积 上的力，即： P F
A 式中：F——气体垂直作用于容器壁上的力，N；A——F作用的 面积，m2：P——气体的压力，Pa。
我国法定计量单位表中2的.1 压压力力单单位位用P换a表算示表，其他表示式为N／m2，
压力位Pa即压等单1），P、均a=Pm为11aNm非/Hm法0g2.，（9定a9在毫t×5计m一米1量0些汞-单m0技柱.位0m0术）H（7g5资、属m料m0常m.m1中H见0H2曾20的2O用1废（.0到0除毫2a-t×的5单米1压位水力）柱学。）位和有ata（tm工（程标大准气大压气）
第四节 隧道的自然通风
一、隧道两洞口的超静压差 二、隧道进、出风口的热位差 三、隧道两洞口等效压差
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第一节 隧道空气流动规律
一、空气的物理状态参数
本书简要的介绍了压力、温度、湿度、比容、密度、粘度、比热、焓等 状态参数的基本概念。 1、压力（压强） 1）定义：空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在隧道通风中 习惯称为压力。它是空气分子热运动对器壁碰撞的宏观表现。
体的温度是气体分子运动动能的度量。温度与气体分子运
动动能之间的关系为：
1
2
mv
KT
2
式中： v ——分子平均运动的均方根速度；K——比 例常数；T——热力学温标表示的温度；m ——分子的平
均质量。
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第一节 隧道空气流动规律
测量物体温度高低的标尺称温标，工程上常采用摄氏温标和
绝对温标。摄氏温标用℃表示，它规定在标准大气压（101325）
21 2 P= n( mv )
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2）注意：（1）单位体积内空气分子不规则热运动产生的总动能的三分之二 转化为能对外做功的机械能； （2）在地球引力场中的大气由于受分子热运动和地球重力场引力的综合作用， 空气的压力在不同标高处其大小是不同的；在同一水平面、不大的范围内， 可以认为空气压力是相同的；空气压力与气象条件等因素也有关。
atm 101325 1 760 10332 1.033
mmHg 133.32 0.00132 1 13.6 0.00136
mmH20
Байду номын сангаас
9.807
0.9678× 10-4
0.0736
1
0.0001
5
at 98067 0.9678 735.6 104
1
第一节 隧道空气流动规律
2、温度
温度是物体冷热程度的标志。根据分子运动理论，气
乙地，故乙地的空气吸湿能力强。 上例甲地、乙地的露点分别为多少？
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第一节 隧道空气流动规律
4、比容和密度
单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，用ρ（kg/m³）
表示，即：
m V
0 .003 T P(1 4 0 .8 3P 7 4 P s8 a )t
单位质量物质所占的容积称为比容，用υ（m³/kg）表示。如
隧道通风安全与照明 第2章 隧道空气 流动基本理论
本章主要内容
第一节 隧道空气流动规律
一、空气的物理状态参数 二、隧道风流的能量与压力 三、隧道通风能量方程
第二节 隧道断面上的风速分布及通风阻力
一、隧道断面上的风速分布 二、隧道通风阻力
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本章主要内容
第三节 隧道的交通通风力
一、单向交通通风力 二、双向交通通风力