通风安全学实验.doc

实验一 通风阻力测定 一、实验目的 1.学习测算通风阻力及摩擦阻力系数的方法，加深对矿井通风阻力的理解。 2.掌握测定通风阻力、求算风阻、等积孔和绘制风阻特性曲线的方法。 3.掌握在通风管道中测算摩擦阻力系数的方法。 二、实验原理 原理：根据能量方程可知，当管道水平放置时，两测点之间管道断面相等，没有局部阻力，且空气密度近似相等时，则两点之间的摩擦阻力就是通风阻力，它等于两点之间的绝对静压差（）。 根据第三章内容可知，管道的摩擦阻力可用下式计算： Pa 风阻为 ， 等积孔为 , 摩擦阻力系数为 /m4 换算为标准状态的为 /m4 矿井空气的密度为 断面平均风速为 管道风量为 三、实验仪器和设备 干湿球温度计、空盒气压计、通风管道、皮托管、单管倾斜压差计。 四、实验内容及步骤 1.依据空盒气压计和干湿温度计的测定结果计算空气的密度。 2. 测定风道的断面平均风速；测点布置：为了准确测得断面风速分布，必需合理的布置动压测点。通常是将圆断面分成若干等面积环，并在各等面积的面积平分线上布置测点，如图1所示为三等面积环的测点布置。如速度场纵横对称，也可以只在纵向（或横向）上布置测点。 图1 测点布置分布图 3.将U型压差计和皮托管用胶皮管按连接，检查无误后开机测定。 4.当水柱计稳定时，同时读取h阻1-2记入实验报告书中。 5.用皮尺量出测点1、2之间的距离，根据管道直径，计算出管道面积和周长，记入实验报告书中。 6.根据上述数据计算风阻、等积孔、摩擦阻力系数，记入实验报告书中。 五、实验数据记录 本实验共测了4组数据，同学们有选择性的抄其中一组即可， 第1组数据： 表1 空气参数记录表 原始大 气压 P0(hPa) 干球 温度 (℃) 湿球 温度 (℃) 温度 修正值 示度 修正值 补充 修正值 大气压 修正值 P(hPa) 空气 密度 (kg/m3) 928 15．6 5.8 0.312 0.618 0．02 925.03 1.1087 表2 管道参数与压差计读数记录表 测量次数 (Pa) 测点间距离（m） 周长（m） 断面（m2） 空气密度（Kg/m3） 1 5.39 1.8 0.944 0.0552 1.1087 2 3.69 3 2.89 平均 3.99 表3 平均风速测量参数表 测点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 动压值/Pa 13.69 13.71 13.63 13.67 13.61 13.22 13.15 13.20 13.31 13.24 13.36 13.76 平均动压/Pa 13.46 平均风速（m/s） 24.28 表4 管道摩擦风阻与摩擦阻力计算结果表 平均 风速 （m/s） 风量 （m3/s） 管道风阻值 （） 等积孔 （m2） 摩擦阻力 系数 （/m4） 摩擦阻力 系数标准值（/m4） 24.28 1.34 2.22 0.798218865 0.00022 0.000238 第二组数据： 表1 空气参数记录表 原始大 气压 P0(hPa) 干球 温度 (℃) 湿球 温度 (℃) 温度 修正值 示度 修正值 补充 修正值 大气压 修正值 P(hPa) 空气 密度 (kg/m3) 928 15．6 5.8 0.312 0.618 0．02 925.03 1.1087 表2 管道参数与压差计读数记录表 测量次数 (Pa) 测点间距离（m） 周长（m） 断面（m2） 空气密度（Kg/m3） 1 4.88 1.8 0.944 0.0552 1.1087 2 3.18 3 2.38 平均 3.48 表3 平均风速测量参数表 测点编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 动压值/Pa 13.08 13.10 13.02 13.06 13.00 12.61 12.54 12.59 12.70 12.63 12.75 13.15 平均动压/Pa 12.85 平均风速（m/s） 23.19 表4 管道摩擦风阻与摩擦阻力计算结果表 平均 风速 （m/s） 风量 （m3/s） 管道风阻值 （） 等积孔 （m2） 摩擦阻力 系数 （/m4） 摩擦阻力 系数标准值（/m4） 23.19 1.28 2.12 0.817003056 0.00021 0.000227 第三组数据： 表1 空气参数记录表 原始大 气压 P0(hPa) 干球 温度 (℃) 湿球 温度 (℃) 温度 修正值 示度 修正值 补充 修正值 大气压 修正值 P(hPa