2矿井空气流动基本理论汇编.ppt

第二章 矿井空气流动的基本理论 山东科技大学 2011.9 温故而知新 上一章我们已经解决的问题： 1.我们需要什么样的空气？ 2.矿井中哪些气体有害？他们是从哪儿来的？对他们的控制要求是什么？ 3.如何评价矿井气候条件？ 本章需要解决的问题： 1.描述空气流动用到哪些参数？ 2.空气流动的内在原因是什么？ 3.如何描述空气流动的基本规律？ 4.这些基本规律如何指导矿井通风？ 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4矿井通风阻力 2.5 通风阻力测定 本章主要内容 1、空气的物理参数----T、P、Φ、μ、ρ 2、风流的能量与点压力----静压，静压能；动 压、动能；位能；全压；抽出式和压入式相对静压、相对全压与动压的关系。 3、能量方程 连续性方程、单位质量能量方程、单位体积能量方程 4、能量方程在矿井中的应用 5、矿井通风阻力及其测定 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4矿井通风阻力 2.5 通风阻力测定 2.1 空气主要物理参数 一、温度 温度是描述物体冷热状态的物理量。矿井表示气候条件 的主要参数之一，热力学绝对温标的单位K。 二、压力（压强） 空气的压力也称为空气的静压，用符号P表示。压强在矿 井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。P=2/3n(1/2mv2) 矿井常用压强单位：Pa Mpa mmHg mmH20 mmbar bar atm 等。 换算关系：１atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa (见P396) １mmbar = 100 Pa = 10.2 mmH20, １mmHg = 13.6mmH20 = 133.32 Pa 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4能量方程在矿井通风中的应用 2.1 空气主要物理参数 三、湿度 表示空气中所含水蒸汽量的多少或潮湿程度。表示空气 湿度的方法：绝对湿度、相对温度和含湿量三种。 １、绝对湿度 每立方米空气中所含水蒸汽的质量叫空气的绝对湿度。其单位与密度单位相同（Kg/ m3），其值等于水蒸汽在其分压力与温度下的密度。?v=Mv/V 饱和空气：在一定的温度和压力下，单位体积空气所能容纳水蒸汽量是有极限的，超过这一极限值，多余的水蒸汽就会凝结出来。这种含有极限值水蒸汽的湿空气叫饱和空气，这时水蒸气分压力叫饱和水蒸分压力PS，其所含的水蒸汽量叫饱和湿度?s。 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4能量方程在矿井通风中的应用 2.1 空气主要物理参数 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 空气愈干爆， Φ ＝０ 为干空气； Φ愈大 空气愈潮湿， Φ ＝１为饱和空气。 温度下降，其相对湿度增大，冷却到φ=1时的 温度称为露点。 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4能量方程在矿井通风中的应用 2.1 空气主要物理参数 例如：甲地：t = 18 ℃， ?V ＝0.0107 Kg/m3 乙地：t = 30 ℃， ?V ＝0.0154 Kg/m3 解：查附表 当t为18 ℃， ?s ＝0.0154 Kg/m3 当t为30 ℃， ?s ＝0.03037 Kg/m3 ∴ 甲地：φ＝ ?V／ ?S＝0.7 ＝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？ 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4能量方程在矿井通风中的应用 2.1 空气主要物理参数 ３、含湿量 含有1kg干空气的湿空气中所含水蒸汽的质量（kg）称为空气的含湿量。 d= ?V／?d ?V=φPs/461T ?d=(P-φPs)/287T d=0.622φPs/(P-φPs) 2矿井空气流动基本理论 2.1空气主要物理参数 2.2风流能量与压力 2.3矿井通风中的能量方程 2.4能量方程在矿井通风中的应用 2.1 空气主要