1、一、 例题例 11 用于湿球温度计测得矿内空气的干温度为 15，湿温度为 14，求空气的相对湿度。解：干温度计与湿温度计指示数差为145t查附录 得相对湿度 =90%例 12 矿井总的排风量 Q=4500m3/min，入风温度 t1=+5，空气相对湿度 1=50%，排风温度 t2=+25， 2=100%，试计算每天风流从矿井中带走的水蒸汽量。解：查附录得，当 t1=+5时， S1=6.8g/ m3当 t2=+25时， S2=22.9g/ m3带走的水蒸气量 G 为：G=（ S2100% S150%）Q2460/1000000=126.36T/d例 13 已知大气压力 B=101325Pa，相对
2、湿度 =80%，温度 t=30，求湿空气的 d、 V、和 i。解：根据 t=30，查附录，得 Ps=4241.7Pa，于是Pv=Ps=0.84241.7=3393.36Pakg/kg 干空气215.036.910256.62.0 PvBd湿空气的绝对湿度为：kg/ m34.)37(4.9RTv湿空气的密度为：kg/ m315.)6.98.0125(2308. 湿空气的焓为： ).1(.tdti=1.0130+0.2155（2501+1.8530）=581.23 kg/kg 干空气例 14 矿井总回风流中的沼气含量为 0.55%，总回风量为 2900 m3/min，该矿日产量 1700T，试问该
3、矿井的绝对沼气涌出量为多少？属于哪级沼气矿井？解：绝对沼气涌出量 Q=CQ2460=0.55%29001440=22968 m3/d相对瓦斯涌出量 m3/T5.1702968q根据规程规定，该矿属于高沼气矿井。例 15 已知 B=101325N/，空气干球温度 t=25，d=0.016 kg/kg 干空气，试用焓湿图求空气的湿球温度，露点温度和相对湿度。解：根据 B=101325N/的焓湿图，找到 t=25，d=0.016 kg/kg 干空气的状态点，得出该点的相对湿度 =80%，根据湿球温度定义，沿着等焓线与 =100%线相交的温度为湿球温度 t 湿 =22.5，根据干球温度定义，沿着等含湿
4、量线与 =100%线相交点的湿度为露点温度 21.5。d=16g/kg 干空气80% 100%25.0 t 湿 等焓线 22.5 21.5 t 露 图 1例 16 计算某巷道中一条宽 0.3m，长 200m 的排水明沟的水蒸汽蒸发量。已知水温为 30，空气温度为 20，空气的相对湿度 75%，大气压力103896Pa，风速为 3m/s。解：水沟露出的水表面积为：F=0.3200=60当温度为 30时，水蒸汽的饱和压力为：Ps=4242Pa空气中水蒸汽的分压力为：Pv=Ps（20）=0.75 2337=1753Pa湿交换系数为：K1=4.810-6+3.3610-6v=4.810-6+3.361
5、0-63=15.6810-6kg/NS湿交换量为：skgFPBWVS/1025. 60)175342(3896.)1第二章 矿内风流的能量及其变化一、例题例 2-1 用皮托管和压差计测得 A、B 两风筒的压力分别为h1=50 ，h 2=10，h 4=50，h 5=10mmH2O，如图 2-1 所示。求 h3， h6 的压力各为多少？各压差计测得的是什么压力？并判定风机所处的位置？ 24356B图 -1解：1）h 1 为相对静压，h 2 为动压，h 4 为相对全压，h 5 为动压。2）压差计 3 的读数 h3 为相对全压：h3= h1+ h2=50+10=40mmH 2O3）压差计 5 的读数
6、h5 为相对静压：h5= h4h 3=5010=40mmH 2O4）A 风筒风机位于左侧，进行抽出式通风B 风筒风机位于左侧，进行压入式通风例 2-2 某通风管路如图 2-2 所示，已知 U 型管 1 和 2 的压力值及r=1.18kg/m3，g=9.81m/s 2，求管路中风流的动压、相对静压、相对全压和中心点的风速。 36图 2-解：1）用皮托管和压差计测压有如下公式：ht=hs+hv由图 2-2 看出，压差计 1、2 均为负值，可判断为抽出式通风，且动压 hv 永为正值，所以根据上式可知：h1=30mmH 2O，为相对全压h2=35mmH 2O，为相对静压h3=h4 h2= 30+36=
7、6mmH2O，为动压2）中心点的风速：smrgvV/9.18.6例 2-3 某矿井通风系统如图 2-3 所示，采用压入式通风。已知风峒内与地表的静压差为 1470Pa，入风井空气的平均重率为 12.25N/m3，出风井空气的平均重率为 11.75N/ m3，风峒中平均风速为 8m/s，出风井口的平均风速为 4m/s，求该矿井的通风阻力。 h图 2-3解：取 1-2 为通风系统的始末端点，则：02PSgrr,ParZVgZPVhS SSf159837.24037.0)5.12.()( )48195.()21(12 022011112例 2-4 某矿井通风系统如图 2-4 所示，在扇风机风峒中安设
8、静压管与地表的 U 型管压差计相连接，压差计的读数h=2254Pa ，该处断面 S=9，流经风峒的风量 Q=90m3/s，入风井筒深度 Z1=300m，其空气重率 r1=12.25N/m3，回风井筒深度 Z2=250m，其空气重率 r2=11.27N/m3，两井筒间巷道中的空气平均重率 r3=12.05N/m3（两井口标高相同） ，问风流流经矿井的总阻力为多少？ 图 2-4解：风流流经矿井的总阻力：)(342321412121 rZrZhvPhSr v 1=0，故 hv1=0grvhV2114 smSQ/094则： PahV5.781.9204254)()(, 211 SShP因此， .10.
9、7.03.05.721 r例 2-5 抽出式风机风峒内某断面的绝对静压为 98925Pa，地面大气压为101058Pa，风峒内风量为 3000m3/min，净断面积为 4.2，干温度 28，湿温度 21，问风峒内该断面上的相对静压、速压、相对全压、绝对全压各为多少？若按图 2-5 方式安装一 U 型压差计，请在图 2-5 上画出水柱示意高度。 P0h图 2-5解： PaPhs 130890峒干湿球温度差为 7，由附录可得 =52%，P sa=3783.5=3783.516Pa，则由公式：3/14. 2815.7)516.37.09982(.).4.mkgtsa速压： PasQvh 65.80)
10、2.463(1.2022相对全压： hvst 3绝对全压： Pt .9.985例 2-6 某矿通风系统如图所示，各断面绝对静压 Pi、风速 vi、标高 Zi 和断面处空气密度 i 见下表中，请绘制压力坡度图。参数 1 2 3 4 5Pi 99811 104651 102771 100830 98120vi 3.36 3.18 5.36 6.44 6.62Zi 35.50 400.0 396.4 151.00 35.50 i 11.29 11.62 11.72 11.55 11.47解：经计算得各点数值如下：参数 1 2 3 4 5hv（Pa） 6.37 5.89 16.83 23.97 25.
11、13he（ Pa） 4912.44 42.01 2856.5 1330.65hr（Pa） 72.93 1911 4790.3 4039.372345P=104657P=10892he1-2v.37198r1-2hr1-5ve1-+例 2-7 在进风井中，测得 1、2 两断面诸参数如下：绝对静压：P 1=101325Pa，P 2=108011Pa标高：Z 1=35.50m，Z 2=564.50m气温：t 1=10 ，t 2=20相对湿度： 1=70%， 2=80%断面平均风速：W 1=8.0m/s，W 2=7.8m/s试求：12 断面间通风阻力。解：（一）用单位质量流体能量方程计算：图 6（1）
12、 求 1、2 断面空气密度：查附表 得： PaPaSS 237,71 ts5.23)90(48.得： 1=1.24348kg/m3， 2=1.27601kg/m3（2） 求 值2vdp由热力学可知，多变过程可以概括所有的热力变化过程：对于多变过程： nP1故： 122112 )(dpv多变指数 n 可由实测值进行计算：对于： ，取对数可得：nP2147.2)2348.1/60.(5)lg(21m（3）运用单位质量流体能量方程求阻力： kgJzgWPnL/1.587 6081.9).78(21)76.0234.5(.()222121 PaLh.821（二）用单位体积流量的能量方程计算 PazgW
13、37.28 6081.927.34.18726.18243.1015 222122 由以上计算可见，当空气密度变化不大时，用简化的单位体积流量的能量方程进行计算即可满足工程需要。第三章 矿井通风阻力一、示例例 3-1 某梯形木支架巷道，巷道长度 L=200m，断面积 S=4m2，周界U=8.3m，巷道摩擦阻力系数 =0.018NS 2/m4，若通过巷道的风量Q=900m3/min，试求其摩擦风阻和摩擦阻力。解： 摩擦阻力 R= 3SLU=0.018 4.820=1.466NS2/m3 巷道摩擦阻力：hf=RQ2=0.466（ ） 2=110.5Pa609例 3-2 某矿回风巷道长 L=1000
14、m，梯形断面 S=6m2，棚子支护，边柱厚度do=24cm，支架纵口径=6，通过风量 Q=40m3/s，空气平均厚度m=12.54N/m 3。 求：（1）摩擦风阻 Rf ；（2）摩擦阻力 hf ；若通过风量 Q=30m3/s，其他条件不变化，求 Rf 、h f （U=4.16s，对于=6，do=24cm， 为 192.110-4NS2/m8,S=6m2 的修正系数为 0.86）解： =192.1 10 -4 0.86=165.210-4 NS2/m8 摩擦风阻：R f = =3LUS3-4661.015. =0.779 NS2/m6 摩擦阻力：h f = Rf Q2=0.779402=1247
15、Pa其他条件不变时，Q=30m 3/sRf 也不变化，因为 Rf 仅与巷道本身特征有关。hf = Rf Q2 =0.779302=701.1Pa例 3-3 某倾斜巷道断面形状为半圆拱，混凝土碹支护，1、2 断面面积分别为 S1=7.15m2，S 2=7.25m2，平均断面积 S=7.2m2，巷道端面平均周长 U=10.33m，1、2 两点距离 l=200m，断面 1 的平均风速为V1=5.84m/s，空气重率分别为 1=11.9854N/m3， 2=12.856N/m3，用皮托管、压差计测得 1、2两断面压差值 h=51Pa，试计算 12 段巷道的摩擦风阻 Rf 和摩擦阻力系数 。解： 根据倾
16、斜压差计测阻的数据整理公式：hr1-2=h+ 1 V1 2/2- 2 V1 2/2+ ( =51.63Pa)25.7184(.96184.5.9则摩擦风阻：R 1，2 =h 1-2/Q2 =51.63/（5.847.15） 2 =0.0296 NS2/m8 摩擦阻力系数 为：= 423232-1 /N1048.53.10796. mSLUS 例 3-4 某矿通风系统如图所示，已知：R 1-2=0.186 NS2/m8 ，R 2-4=R2-3=1.176 NS2/m8 ， Q2-3=40m3/s，Q 2-4=50m3/s；试求：（1）各区段等积孔 A1-2、A 2-3、A 3-4 和通风阻力 h
17、1-2、h 2-3、h 2-4 （2）两翼等积孔 A1-2-3、A 1-2-4 和通风阻力 h1-2-3 和 h1-2-4 ；（3）矿井总阻力、总风阻和总等积孔解： 根据公式 A= R1.92A1-2= 221.764m.0.9. A2-3= 2321.RA2-4= 242.9.01.9通风阻力：h1-2=R1-2Q1-22=0.186（40+50） 2=1506.6Pah2-3=R2-3Q2-32=1.176402=1881.6Pah2-4=R2-4Q2-42=1.1766502=2940Pa（2） h1-2-4=R1-2Q1-22+R2-4Q2-42 =1506.6+2940=4446.6Pah1-2-3 = R1-2Q1-22+R2-3Q2-32 =1506.6+1881.6=3388.2Pah1-2-3= 321-.9= =0.82m2 .840h1-2-3= 421-Q.9= =0.894m2 6.50(3)根据风流能量消耗平均法h （ - + - ）h - +h- -题 3-4
