五、计算题1、 在某一通风井巷中，测得1、2两断面的绝对静压分别为101324.7 Pa 和101858 Pa ，若S 1=S 2，两断面间的高差Z 1-Z 2=100米，巷道中ρm12=1.2kg/m 3，求：1、2两断面间的通风阻力，并判断风流方向。
解：假设风流方向从1到2，列能量方程： H r12=(P 1-P 2)+(v 12ρ1/2- v 22ρ2/2)+(Z 1-Z 2) ρg =(101324.7-101858)+0+100×1.2×9.81 =643.9J/m 3由于其阻力值为正，所以原假设风流方向正确。
从1到2。
2、 某矿井为中央式通风系统，测得矿井通风总阻力h Rm =2800Pa ，矿井总风量Q =70m 3/s ，求矿井总风阻R m 和等积孔A ，评价其通风难易程度。
解：Rm=h Rm /Q 2=2800/702=0.571Ns 2/m 8A=mR 19.1=571.019.1=1.57m 2由于1<A< 2，所以该矿通风难易程度属中等。
3、某设计巷道为梯形断面，S =8m 2，L =1000m ，采用工字钢棚支护，支架截面高度d 0=14cm ，纵口径Δ=5，计划通过风量Q=1200m 3/min ，预计巷道中空气密度ρ=1.25kg/m 3，求该段巷道的通风阻力。
（根据所给的d 0、Δ、S 值，由附录4附表4-4查得α0 =284.2×10－4×0.88=0.025Ns 2/m 4）。
解：巷道的实际摩擦阻力系数为2.10ραα= =0.025×1.25/1.2=0.026Ns 2/m 4巷道摩擦风阻R f = αLU/S 3 =316.4SS L α=0.026×1000×11.77/83=0.598 Ns 2/m 8巷道摩擦阻力H f =R f Q 2=0.598×(1200/60)2=239.2Pa4、如图所示的通风系统，已知大气压P 01=P 04=P 05=101324Pa ，测得4断面的相对静压为3000Pa ，矿井风量Q 为100m 3/s ，S1=20m 2，S4=5m 2，ρm1~2=1.25kg/m 3，ρm3~4=1.19kg/m 3，井深Z=300m ，扩散器出口动压hv5=50Pa ，求矿井通风阻力hR1～4和通风机全Ht 。
解：矿井通风阻力hR1～4H r1-4=(P 1-P 4)+(v 12ρ1-2/2- v 42ρ3-4/2)+Z(ρ1-2-ρ3-4)g=3000+（1.25×52/2-1.19×202/2）+300×(1.25-1.19) ×9.81 =2954.205J/m 3 通风机全HtH t =P t5-P t4=3000+50-1.19×202/2=2812 Pa5、已知某梯形巷道摩擦阻力系数α=0.0177Ns 2/m 4，巷道长L=200m ，净断面积S=5m 2，通过风量Q=720m 3／min ，试求摩擦风阻与摩擦阻力。
解：巷道摩擦风阻R f = αLU/S 3=316.4SS L α3=0.0177×200×4.16×2.236/53=0.26340.598 Ns 2/m 8巷道摩擦阻力H f =R f Q 2=0.2634×(720/60)2=37.9Pa2、某矿井采用抽出式通风如图所示，测得风硐断面的风量Q ＝50m 3/s ，风硐净断面积S 4＝5m 2，空气密度ρ4＝1.14kg/m 3，风硐外与其同标高的大气压力P 0＝101324.5Pa ，主通风机房内静压水柱计的读数h 静4＝2240 Pa ，矿井的自然风压H 自＝120 Pa ，自然风压的方向帮助主通风机工作。
试求P 静4、h 动4、P 全4、h 全4和矿井的通风阻力h 阻各为多大？（10分）解:P静4＝P 0－h静4＝101324.5－2240＝99084.5 Pah 动4＝ρ4v 42/2＝ρ4（Q /S ）2/2＝ 1.14×（50/5）2/2＝57 PaP 全4＝P 静4＋h 动4＝99084.5＋57＝99141.5 Pa h 全4＝h 静4－h 动4＝2240－57＝2183 Pah 阻＝h 静4－h 动4±H 自＝2240－57＋120＝2303 Pa3、下图为简单并联网络，已知R 1为0．81 kg/m 7，R 2为0．36 kg/m 7，总风量Q 为50m 3/s ，试求自然分配时的Q 1、Q 2、h 1、h 2及h 并、R 并、A 并的大小。
（10分）解:由并联网络特性可知R 并=221)11(1R R +=2)36.0181.01(1+=0.1296 kg/m 7A 并=2m 31.31296.019.119.1==并R由h 并=R 并Q 并2得h 并=324pa h 1=h 2=324pa Q 1=20 m 3/s Q 2=30 m 3/s四、计算题（本题 30分）1、某片盘斜井通风系统如图1 ,进入井下的总风量为24m 3/s , 己知井巷各段的风阻为R 1-2 =0.225 , R 2 -3 = 0.372 , R 3-4 = 0.176 , R 4-5 = 0.431 , R 2 -6= 0.441 , R 6-7 = 0.176 , R 7-5 = 0.51, R = 0.245N ·s 2/ m 8,试求矿井的总风阻、总阻力、总等积孔、每翼自然分配的风量是多少？（1）计算矿井总风阻：979.05432=---R ，N ·S 2/m 6, 127.15762=---R N ·S 2/m 6,,/.262.0)1(82257625432543252m s N R RR R ==+=----------732.0855221=++=---R R R R 总 N ·S 2/m 6,（2）计算矿井总阻力：Pa Q R h 总阻,63.4212==（3）计算矿井总等积孔：2,39.119.1m h QA 咀==（4）自然分配的风量为： ；s m R R Q Q 右/,6.111354325762=+=------s m R R Q Q 左/,4.121357625432=+=------2、某采区通风系统如图2,已知R 1-2 =0.59 , R2 -3 = 0.34 , R 3 - 4 = 1.03 , R 1-3 = 0.82 N ·s2 / m 8 , 若进入该系统的风量为12 m 3/s ,问上下回采工作面的风量是多少？若将2-4间的风门打开时, R 2 - 4 =0.56 N ·s 2 / m 8,问系统内风路风流如何变化？ （1）风路1-2-3与风路1-3并联,再与3-4串联。
s m R R Q Q 总/2.6133213131=+=---- 1243==-总Q Q m 3 /s（2）若将2-4间的风门打开时, 2-3风路为角联 因为82.003.159.056.031432142==----R R R R 所以2-3风流反向。
3、某矿经简化后的通风系统如图3, 已知R 1-2 = 0.15 , R 2 -3-4 = 0.59 , R 4-5 = 1.13 , R 2 -6-7-5 = 1.52 , R 5-8= 0.11N ·s 2 / m 8 左右两翼需要的风量为Q 左 = 23 m 3 /s , Q 后 = 28 m 3/s , 4-5段为总回风道,长为795米, 若采用扩大4-5段巷道断面来调节风量时,问扩大后的巷道断面积应为多少平方米？（预计扩大后巷道的摩擦阻力系数α'= 0.012,断面积形状仍为梯形,其断面系数K = 4.16 ） （1）按需凤量计算左右两翼风路阻力Pa Q R h 左左1.80425762==--- Pa Q R h 右左5.134825432==--- （2）扩大4-5段断面应降低的阻力Pa h h h 左右4.544=-=∆（3）4-5段巷道断面扩大前的阻力Pa h 92.8852813.1254=⨯-设54-'R 为4-5段扩大后的风阻,则4-5段扩大后的阻力为 h h Q R 右∆-='--54254（3分） 所以8225454/.44.0m s N Q h h R 芯=∆-='-- 25254541.6)(m R LKS =''='--α三、计算题（共6题，5小题分，其余每题10分，共6212分）用湿卡它计测定某矿井气候条件，当湿卡它1.计由38℃冷却到35℃时，所需的时间为20s ，湿卡它计常数F =508。
问此种大气条件的卡它度为多少？（10分）解：20508==t F H （9.0分） =25.40 （1.0分）2.某矿入风的绝对湿度为8.5g/m 3，相对湿度Ф为60%，求该入风的饱和绝对湿度为多少？（10分） 解：%605.8=Φ=js jb g g （9.0分） =14.17（g/m 3） （1.0分）3.某巷道全长为L ，当将其中l 段巷道长度上的摩擦阻力系数降到原来的1/4，全巷道的通风阻力降到原来的1/2，求lL等于多少? （10分）解： 231Q SLP h f α= （3分）232324)(Q S lP Q SP l L h f ⨯+-=αα（3分） 因为212f f h h =，由此求得： （3分）32=L l （1分） 4.如下图所示断面不等的水平通风巷道中，测得1断面的绝对静压们P 静1=96170Pa ，断面积S 1=4m 2；2断面的绝对静压P 静2=96200Pa ，断面积S 2=8m 2；通过的风量Q=40m 3/s ，空气密度ρ1=ρ2=1.16kg/m 3，试判断巷道风流方向并求其通风阻力h 阻。
（10分）解：211121112020⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=++S Q P v P ρρ静静2440216.196170⎪⎭⎫⎝⎛⨯+= （1分） =96228 （Pa ） （0.5分）222222222020⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=++S Q P v P ρρ静静2840216.196200⎪⎭⎫⎝⎛⨯+= （1分） =96214.5（Pa ） （0.5分）所以，风流方向是1→2。
（3.0分）⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=202022222111v P v P h ρρ静静阻=96228-96214.5 （3分） =13.5 （Pa ） （1.0分）5.某通风系统如图7-22所示。