《礦井通風(fēng)第2章礦井空氣流動(dòng)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)容在教育資源-天天文庫。

1、第二章礦井空氣流動(dòng)的基本理論1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2上次課內(nèi)容回顧1)、上次課所講的主要內(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)、能解決的實(shí)際問題（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

2、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。3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4思考題1、一年中冬季還是夏季大氣壓力大？一天中

3、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量？4、測定風(fēng)流點(diǎn)壓力時(shí)，水柱計(jì)放置位置對(duì)測值有影響嗎？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)全壓主要是來克服哪些能量的？7、為什么抽出式風(fēng)機(jī)要加擴(kuò)展器？5第二章礦井空氣流動(dòng)的基本理論主要研究內(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

4、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。6一、溫度溫度是描述物體冷熱狀態(tài)的物理量。測量溫度的標(biāo)尺簡稱溫標(biāo)。礦井表示氣候條件的主要參數(shù)之一。國際單位為：熱力學(xué)溫標(biāo)，其單位為K(kelvin),用符號(hào)T來表示，熱力學(xué)溫標(biāo)規(guī)定純水三相態(tài)點(diǎn)溫度（汽、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

5、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26℃，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30℃。第一節(jié)空氣的主要物理參數(shù)物理參數(shù)7二、壓力（壓強(qiáng)）在礦井通風(fēng)學(xué)中，習(xí)慣把壓強(qiáng)稱為壓力。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。其大小取決于大重力場中位置相對(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)?？諝獾膲毫σ卜Q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

6、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測量，空盒氣壓計(jì)、水銀氣壓計(jì)、水柱計(jì)、精密氣壓計(jì)等可以用來測量壓力。物理參數(shù)8在地球引力（重力）場中的大氣層空氣由于重力的影響，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，如果沒有地球引力則空氣分子將逸散到廣大的宇宙空間而不變存在在大氣層。在物理學(xué)中，單位體積氣體的分子數(shù)n，在重力場中隨

7、高度分布的規(guī)律用波茲曼公式表示：no---海平面（z=o）單位體積的分子數(shù)；μ---空氣的摩爾質(zhì)量，28.97Kg/kmol；T---空氣溫度，T=273.15+t，K；g---重力加速度，9.81m/s2；RO---通用氣體常數(shù)（摩爾氣體恒量），8314J/(kmol·k)；物理參數(shù)9其大氣壓力隨高度的變化規(guī)律與上式相似，如下式所示。其中Po---海平面（z=o）大氣壓力；標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力取R為干空氣的氣體常數(shù)，R=R0/μ=287J/kg.K。不同標(biāo)高處的空氣壓力比值標(biāo)高z/m+1000±0-1000p

8、/po0.8881.01.126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270～400Pa有時(shí)可達(dá)1300Pa，一年中大氣壓變化可高達(dá)4000～5300Pa。一般來講，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。物理參數(shù)10礦井常用壓強(qiáng)單位：PaMpammHgmmH20barmmbaratm等。換算關(guān)系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=10