井巷通风阻力(通风安全).ppt

井巷通风阻力
井巷通风阻力
当空气沿井巷运动时,由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力,它是造成风流能量损失的原因。
井巷通风阻力可分为两类:摩擦阻力(也称沿程阻力)和局部阻力本章将讨论通风阻力产生的原因、计算方法以及降低通风阻力的措施,这是进行矿井通风设计、加强通风管理和改善通风状况的技术基础。
第一节井巷断面上的风速分布
风流流态
(一)管道流
雷诺数
时,流动状态为层流
时,流动状态为紊流
时,流动状态为不稳定的过渡区。
对于非圆形断面的井巷:
管道直径应以井巷断面的当量直径来表示:
因此,非圆形断面井巷的雷诺数可用下式表示:
v——井巷断面上的平均风速,m/a;
v——空气的运动粘性系数,通常取15×10-6m2/s;
S——井巷断面积,m2;
U——井巷断面周长,m。
对于不同形状的井巷断面,其周长与断面积的关系,可用下式表示:
式中 C——断面形状系数:
梯形C=,
三心拱C=,
半圆拱C=
例 1、某梯形巷道,采用工字钢支护,断面S=9m 2,巷道中风量Q=240m3/min,试判别
风流流态。
解:
巷道中风流流态为紊流。
例 2、巷道条件同前,求相应于Re=2300时的层流临界风速V。
解 v=
《规程》规定,。由此可见,矿井内所有通风井巷中的风流均应呈紊流状态。
(二)孔隙介质流
在采空区和煤层等多孔介质中风流的流态判别准数为:
,层流
,紊流
,过渡流
二并巷断面上的风速分布
在矿井通风中,空气流速简称为风速。井巷中风流质点的运动状态是极其复杂的,运动参数随时间而变化。
由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响,井巷断面上风速分布是不均匀的。在贴近壁面处仍存在层流运动薄层,即层流边层。
在层流边层以外,从巷壁向巷道轴心方向,风速逐渐增大,呈抛物线分布。
紊流流速脉动