最新2矿内空气动力学基础教程课件PPT.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那

2、么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅2矿内空气动力学基础教程第二章矿内空气动力学基础2.1流体的概念流体是一种受任何微小剪切力作用时都能连续变形的物质。流体可分为液体

3、和气体。气体的分子距很大，分子间的吸引力很小，因而，气体极易变形和流动，总是充满它所能够达到的全部空间。液体的分子距较小，分子间的吸引力较大，因此流动性不如气体。一定质量的液体具有一定的体积，并取容器的形状，但不能够充满全部空间。＋_点压力：静压、全压、速压相对压力、绝对压力、大气压力绝对压力相对压力大气压力二、风流能量风流任一断面上能量（机械能）由三部分组成:热能位能动能在通风测量中以压力的形式出现，这三部分能量分别表示为静压，位压和动压。1、静压能（流动功）如图所示，有一两端开口的水平管道，断面为A，在其中放入一其体积为v质量为m的单元流体，即使不考虑

4、磨擦阻力，由于管道中存在压力P，流体的运动受阻，因此必须施加一个力F克服阻力。当力F使流体移动一段距离后，就做了功。2、动能对一个质量为m静止的物体，施加一个恒定的力F，在t时间内加速到u，由于是匀加速，其平均速度为：(0+u)/2=u/2m/s移动的距离为：L=(u/2)tm加速度为：a=△u/△t=u/tm/s2施加的力为：F=ma=mu/tN从静止到速度为u，F做功为：Wd=Ev=FL=(mu/t)(u/2)t=mu2/2JEv就是质量为m的流体所具有的动能.3、位能(势能)任何标高都可用作位能的基点。在矿井中，不同的地点标高不同，则位能不一

5、样。质量为m的物体位于基点上，其势能为0。当对其施加一个能克服重力向上的力F，使其向上移动到高于基点Zm，力F做的功为：Wd=FZ=Ep=mgZJEp为物体在Z高度上的势能。2.3能量方程（伯努力方程）截面1能量U1＝截面2能量U2+损失h1-2若认为流体不可压缩，则密度不变，那么单位质量流体的伯努利方程表达式为：2.4压力坡度线通风压力坡度线是对能量方程的图形描述，反映空气在流动过程中压力沿程的变化规律、通风压力呵通风阻力之间的相互关系和相互转换。通风压力坡度线是通风管理和均压防灭火的有力工具。如图所示的压入式通风系统，能量方程为：式中Hs=P1-P2

6、——通风机在风硐中所造成的相对静压；Hn——自然风压，Pa压入式通风的压力分布由于通风机入口外P0，风速等于0，忽略这段巷道的阻力不计时，其能量方程式为：Hf——通风机全压，Pa。能量方程为：此式表明，通风机全压与自然风压共同作用，克服了矿井阻力，并在出风井口造成动压损失。压入式通风的压力坡度线压入式通风系统压力坡度图P0为地表大气压，Pa；如图所示的抽出式通风系统，能量方程为：通风机入口2到扩散塔出口3的能量方程式：抽出式通风的压力分布因此能量方程为：当不考虑自然风压时，在通风机的全压中，用于克服矿井阻力h1、2那一部分，常称为通风机有效静压，以Hs′表

7、示：上式说明，在抽出式通风时，通风机的有效静压，等于通风机在风硐中所造成的静压与风硐中风流动压之差，或者等于通风机的全压与扩散塔出口动压之差。抽出式通风的压力坡度线抽出式通风系统压力坡度图如图所示辅助通风机安装在井下，在辅助通风机前后都有一段风路，前段为抽出式，出口端为压入式。通风机安装在井下时压力分布断面1、2的能量方程式：入风井口断面a到通风机吸风口断面1之间的能量方程式:通风机出风口断面2到排风井口断面b之间的能量方程式(1)、(2)相加有：其中，通风机安装在井下时压力坡度线抽压结合式通风系统压力坡度图由推导过程可知：无论压入式、抽出式或通风机安装在

8、井下，用于克服矿井通风阻力和造成出风井口动压损失的通风动力，均为通