矿井通风与安全课件《通风部分》第二章 矿井空气流动的基本理论.ppt

《矿井通风与安全课件《通风部分》第二章 矿井空气流动的基本理论.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、主要研究内容：矿井空气沿井巷流动过程中宏观力学参数的变化规律以及能量的转换关系。介绍空气的主要物理参数、性质，讨论空气在流动过程中所具有的能量（压力）及其能量的变化。根据热力学第一定律和能量守恒及转换定律，结合矿井风流流动的特点，推导了矿井空气流动过程中的能量方程，介绍了能量方程在矿井通风中的应用。第二章矿井空气流动的基本理论第二章矿井空气流动的基本理论1本章重点：能量方程空气的物理参数风流的能量与点压力能量方程在矿井中的应用第二章矿井空气流动的基本理论2本章难点：点压力之间的关系能量方程在矿井中的应用第二章矿井空气流动的基本理论34、能量方程在矿井通风中的应用3、矿井通风中的能量方程2、风流

2、的能量与压力1、空气的主要物理参数本章主要内容第二章矿井空气流动的基本理论4第一节空气的主要物理参数焓湿度温度返回本章粘性压力（压强）密度第二章矿井空气流动的基本理论5一、温度温度是描述物体冷热状态的物理量。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。矿井常用压强单位：PaMpammHgmmH20mmbarbaratm等。换算关系：1atm=760mmHg=1013.25mmbar=101325Pa(见P396)１mmbar=100Pa=10.2mmH20,１mmHg=13.6mmH20=133.32Pa第二章矿井空气流动的基本理论返回本节6三、

3、湿度１、绝对湿度２、相对湿度３、含湿量第二章矿井空气流动的基本理论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概念：饱和空气饱和水蒸分压力饱和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时的温度称为露点露点：将不饱和空气冷却时，随着温度逐渐下降，相对湿度逐渐增大，当达到100％时

4、，此时的温度称为露点。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)/287Td=0.622φPs/(P-φPs)返回本节7四、焓焓是一个复合的状态参数，它是内能u和压力功PV之和，焓也称热焓。i=id+d•iV=1.0045t+d(2501+1.85t)实际应用焓-湿图（I-d)第二章矿井空气流动的基本理论返回本节8五、粘性流体抵抗剪切力的性质。当流体层间发生相对运动时，在流体内部两个流体层的接触面上，便产生粘性阻力(内摩擦力)以阻止相对运动，流体具有的这一性质，称作流体的粘性。其大小主要取决于温度。Vy第二章矿

5、井空气流动的基本理论返回本节9根据牛顿内摩擦定律有：式中：μ－－比例系数，代表空气粘性，称为动力粘性或绝对粘度。其国际单位：帕.秒，写作：Pa.S。运动粘度为：温度是影响流体粘性主要因素，气体，随温度升高而增大，液体而降低第二章矿井空气流动的基本理论返回本节10六、密度单位体积空气所具有的质量称为空气的密度，与P、t、湿度等有关。湿空气密度为干空气密度和水蒸汽密度之和，即：根据气体状态方程，可推出空气密度计算公式：kg/m3式中：P为大气压，Ｐsat为饱和水蒸汽压，单位：Pa；φ为相对湿度；Ｔ为空气绝对温度，T=t+273,K。第二章矿井空气流动的基本理论返回本节11式中：P为大气压，Ｐsat

6、为饱和水蒸汽压，单位：Pa；φ为相对湿度；Ｔ为空气绝对温度，T=t+273,K。kg/m3式中：P为大气压，Ｐsat为饱和水蒸汽压，单位：mmHg。注意：Ｐ和Ｐsat单位一致。空气比容：=V/M=1/第二章矿井空气流动的基本理论返回本节12第二节风流的能量与压力风流点压力的测定风流的能量与压力风流的点压力之间相互关系返回本章第二章矿井空气流动的基本理论13能量与压力是通风工程中两个重要的基本概念，压力可以理解为：单位体积空气所具有的能够对外作功的机械能。第二章矿井空气流动的基本理论14一、风流的能量与压力1.静压能－静压（1）静压能与静压的概念（２）静压特点（３）压力的两种测算基准（表示

7、方法）第二章矿井空气流动的基本理论返回本节15三者之间的关系如下式所示：h=P－P0abPa真空P0Pbha(+)hb(-)P0第二章矿井空气流动的基本理论返回本节16Pi与hi比较：I、绝对静压总是为正，而相对静压有正负之分；II、同一断面上各点风流的绝对静压随高度的变化而变化，而相对静压与高度无关。III、Pi可能大于、等于或小于与该点同标高的大气压(P0i)。第二章矿井空气流动的基本理论返回