《《礦井通風(fēng)與安全》精品學(xué)習(xí)教案第2章礦井空氣流動(dòng)的基本理論》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、礦井通風(fēng)與安全第二章礦井空氣流動(dòng)的基本理論本章的重點(diǎn)：1、空氣的物理參數(shù)----T、P、Φ、μ、ρ；2、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3、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4、能量方程在礦井中的應(yīng)用----邊界條件、壓力坡度圖本章的難點(diǎn)：點(diǎn)壓力之間的關(guān)系能量方程及其在礦井中的應(yīng)用主要研究?jī)?nèi)容：礦井空氣沿井巷流動(dòng)過程中宏觀力學(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

2、動(dòng)的特點(diǎn)，推導(dǎo)了礦井空氣流動(dòng)過程中的能量方程，介紹了能量方程在礦井通風(fēng)中的應(yīng)用。39第一節(jié)空氣的主要物理參數(shù)一、溫度溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。熱力學(xué)絕對(duì)溫標(biāo)的單位K，攝式溫標(biāo)T=273.15+t二、壓力（壓強(qiáng)）空氣的壓力也稱為空氣的靜壓，用符號(hào)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(dòng)對(duì)器壁碰撞的宏觀表現(xiàn)。P=2/3n(1/2mv2)礦井常用壓強(qiáng)單位：PaMpammHgmmH20mmbarbaratm等。換算關(guān)系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa(見P396)１mmbar=100Pa=10.2mmH20,

3、１mmHg=13.6mmH20=133.32Pa三、濕度表示空氣中所含水蒸汽量的多少或潮濕程度。表示空氣濕度的方法：絕對(duì)濕度、相對(duì)溫度和含濕量三種。１、絕對(duì)濕度39每立方米空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量叫空氣的絕對(duì)溫度。其單位與密度單位相同（Kg/m3），其值等于水蒸汽在其分壓力與溫度下的密度。rv=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，超過這一極限值，多余的水蒸汽就會(huì)凝結(jié)出來。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rs。２、相對(duì)濕度單位體積空氣中實(shí)際含有的水蒸汽量（rV）與其同溫度下的飽和

4、水蒸汽含量（rS）之比稱為空氣的相對(duì)濕度φ＝rV／rS反映空氣中所含水蒸汽量接近飽和的程度。Φ愈小空氣愈干爆，φ＝０為干空氣；φ愈大空氣愈潮濕，φ＝１為飽和空氣。溫度下降，其相對(duì)濕度增大，冷卻到φ=1時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)例如：甲地：t=18℃，rV＝0.0107Kg/m3,乙地：t=30℃，rV＝0.0154Kg/m339解：查附表當(dāng)t為18℃，rs＝0.0154Kg/m3,,當(dāng)t為30℃，rs＝0.03037Kg/m3,∴甲地：φ＝rV／rS＝0.7＝70%乙地：φ＝rV／rS＝0.51＝51%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)，

5、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)的溫度稱為露點(diǎn)。上例甲地、乙地的露點(diǎn)分別為多少？３、含濕量含有1kg干空氣的濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量（kg）稱為空氣的含濕量。d=rV／rd,rV=φPs/461Trd=(P-φPs)/287Td=0.622φPs/(P-φPs)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，焓也稱熱焓。i=id+d?iV=1.0045t+d(2501+1.85t)實(shí)際應(yīng)用焓-濕圖（I-d)五、粘性39–流體抵抗剪切力的性質(zhì)。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

6、質(zhì)，稱作流體的粘性。其大小主要取決于溫度。Vy根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律有：運(yùn)動(dòng)粘度為：m2/s式中：μ－－比例系數(shù)，代表空氣粘性，稱為動(dòng)力粘性或絕對(duì)粘度。其國(guó)際單位：帕.秒，寫作：Pa.S。溫度是影響流體粘性主要因素，氣體，隨溫度升高而增大，液體而降低六、密度單位體積空氣所具有的質(zhì)量稱為空氣的密度，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：39根據(jù)氣體狀態(tài)方程，可推出空氣密度計(jì)算公式：kg/m3式中：P為大氣壓，Ｐsat為飽和水蒸汽壓，單位：Pa；φ為相對(duì)濕度；Ｔ為空氣絕對(duì)溫度，T=t+273,K。kg/m3式中：P為大氣壓，Ｐsat為飽和水蒸汽壓，單位：mmHg。注意：Ｐ

7、和Ｐsat單位一致?？諝獗热荩簄=V/M=1/r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：?jiǎn)挝惑w積空氣所具有的能夠?qū)ν庾鞴Φ?9機(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(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，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