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7矿井风流基本定律和风量分配讲解
8.2.1 串联通风网路 8.2.2 并联通风网路 8.2.3 串联网路与并联网路的对比
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8.2.1
串联通风网路(1)
the Ventilation Network of Series
若干巷道(风路)顺次首尾相接,称为串联风路。 串联网路的性质如下: 1 根据风量平衡定律,在串联网路中,各条巷道的风量相 等。 Q0 Q1 Q2 ... Qn 式(8.5) 2 由能量方程可知,系统总阻力,即系统始、末断面的总 机械能之差,等于各串联分支始、末断面总机械能差的迭 加。所以串联时的总阻力h0等于各分支阻力hi之和,即得 式(8.6)
简单并联
复杂并联
1 并联通风网路的性质: (1)根据风量平衡定律,并联网路总风量为各分支风量
之和(式8.9)。
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Q0 Q1 Q2 ... Qn
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8.2.2
并联通风网路(2)
the Ventilation Network of Parallel
(2)根据风压平衡定律,并联网路 h h h ... h 0 1 2 n 总风压降等于各分支巷道的风压降。 (3)根据阻力定律: hi 2 1/ 2 代入式(8.9),得
14 2 4 34 45 46
1
5 6 3
4
6
图b,回路2-4-5-7-2的各邻接分支 的风量满足如下关系:
图b
2 7 8
5
Q12 Q34 Q56 Q78 0
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8.1.2
风压平衡定律
Air-pressure Balance La,逆时 针时,其阻力取“-”。 通风网路的任一回路中,无动力源时,各 分支阻力的代数和为零,即: hRi 0 式(8.2)。如图,对回路 2346中有:
hi Ri Qi
hn Rn
1 ( 1 R1
Qi (
1 R1
Ri
)
h0 R0
h1 R1
h2 R2
...
1 R0
1 R2
...
1 Rn
8.4 复杂通风网路解算
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8.1
概述
General Introduction
矿井风流流经各个巷道和工作面,构成复杂的通风网络系 统。通常将风道的交汇点称为节点,两节点间的风道称为 分支(巷道),两条或两条以上的分支形成的闭合回路称 为回路或网孔。通风网路通常由众多的分支及回路所组成, 按各分支联结形式不同,可分为串联、并联、简单角联和 复杂联结等。风流在网路中流动时遵循风量平衡定律、风 压平衡定律和阻力定律。 8.1.1 风量平衡定律 8.1.2 风压平衡定律 8.1.3 阻力定律
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8.1.1
风量平衡定律
Air-quantity Balance Law
网路中流进某一节点(或闭合回路) 2 的风量之和等于流出该节点(或闭 图 a 4 合回路)的风量之和称为风量平衡 3 定律,即 Qi 0 。(8.1) 如图a,节点4处的风量平衡方程为: 1 Q Q Q Q Q 0
hR6 hR3 hR 4 hR 2 0
若网路中有动力源,如图中的回路123451:
6 2 3
5
H f H N hR1 hR 2 hR3 hR 4 hR5
一般表达式为: 式(8.3)
H f H N hRi
4
即:风压平衡定律是指在任一闭合回路中,各分 支的通风阻力代数和等于该回路中自然风压与通风机风压的代数和。
串联通风网路中各条巷道的风量是不能调节的。
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8.2.2
并联通风网路(1)
the Ventilation Network of Parallel
由两条或两条以上具有相同始节点和末节点的分支所组成 的通风网络,称为并联通风网路。
C
A B C D
J E I F H K G
B A D
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8.1.3
阻力定律
Resistance Law
风流在任一分支或整个网路系统中流动均遵循阻 力定律式(8.4):
hi Ri Q
2 i
式中hi 为巷道的风压降;Ri为巷道的风阻;Qi为 通风巷道的风量。
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8.2
串联、并联通风网路的基本性质
the Basic Characters of Series and Parallel Ventilation Network
即式 1 (8.8)
A0
1
1 1 1 2 ... 2 2 A1 A2 An
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8.2.1
串联通风网路(3)
the Ventilation Network of Series
串联是一种最基本的联结方式,但串联风路有以 下缺点: 总风阻大,等积孔小,通风有困难。
h0 h1 h2 ... hn
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8.2.1
串联通风网路(2)
the Ventilation Network of Series
3 根据阻力定律 hi Ri Qi2 ,串联网路的总风阻R0等于 各条巷道风阻Ri之和。 因为 R Q 2 R Q 2 R Q 2 ... R Q 2
0 0 1 1 2 2 n n
则有式(8.7)
R0 R1 R2 ... Rn
4 当矿井风阻用等积孔表示时, R=1.42/A2
1.42 1.42 1.42 1.42 ... 2 2 2 A0 A12 A2 An
1 1 1 ... 2 2 2 2 A0 A1 A2 An
8 矿井通风网路中 风流基本定律和风量自然分配
Basic Law of Airflow and Natural Distribution of Air-quantity in Mine Ventilation Network
8.1 概述 8.2 串联、并联通风网路的基本性质 8.3 角联通风网路