通风网路中风量的分配.
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《通风安全学》课程复习思考题与习题安徽理工大学能源与安全学院安全工程系编二00六年三月《通风安全学》复习思考题与习题第一章矿井空气1-1地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?1-2氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因是什么?1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些?《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定?1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。
1-5防止井下有害气体中毒应采取哪些措施?1-6什么叫矿井气候条件?简述气候条件对人体热平衡的影响。
1-7何谓卡他度?从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少?1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定?1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850m3/min时,问该工作面回风流中CO2浓度为多少?能否进行正常工作。
1-10井下空气中,按体积计CO浓度不得超过0.0024%,试将体积浓度Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。
第二章矿井空气流动基本理论2-1 说明影响空气密度大小的主要因素,压力和温度相同的干空气与湿空气相比,哪种空气的密度大,为什么?2-2 何谓空气的静压,它是怎样产生的?说明其物理意义和单位。
2-3 何谓空气的重力位能?说明其物理意义和单位。
2-4 简述绝对压力和相对压力的概念,为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压;而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压?2-5 试述能量方程中各项的物理意义。
2-6 在用压差计法测定通风阻力,当两断面相等时,为什么压差计的读数就等于通风阻力?2-7 动能校正系数的意义是什么?在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数?2-8 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中,风流的状态变化过程是怎样反映的?2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压(或绝对静压),风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压(或绝对静压)?2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器?扩散器安装有效的条件是什么?2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用?已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压?2-12 用压差计法测定通风阻力时,如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度,测出的压差是否等于通风阻力?偏大还是偏小?=12.1324N/m3)γ=1.2380kg/m3,v=0.8078m3/kg,ρ为75%,求空气的密度、比容和重率。
《矿井通风》习题集绪论思考题1、矿井通风的任务主要有哪些?2、我国煤矿安全生产的指导方针是什么?第一章矿井空气思考题1-1 地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何不同?1-2 什么是矿井空气的新鲜风流?污风风流?1-3 氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧气减少的原因有哪些?1-4 矿井空气中常见的有害气体有哪些?它们的来源和对人体的影响如何?《规程》对这些有害气体的最高允许浓度是如何规定的?1-5 用比长式检测管法检测有害气体浓度的原理是什么?可用来检测哪些气体?1-6 防止有害气体危害的措施有哪些?1-7 什么叫矿井气候条件?气候条件对人体热平衡有何影响?1-8 什么叫空气的绝对湿度和相对湿度?矿井空气的湿度一般有何变化规律?1-9 为什么在矿井的进风路线中冬暖夏凉、冬干夏湿?1-10 《规程》对矿井气候条件的安全标准有何规定?1-11 矿井的预热和降温主要有哪些方面的措施?1-12 风表按原理和测风范围分为几类?机械叶轮式风表的优缺点各是什么?1-13 风表测风时为什么要校正其读数?迎面法与侧身法测风的校正系数为何不同?1-14 风表校正曲线的含义是什么?为什么风表要定期校正?1-15 对测风站有哪些要求?1-16 测风的步骤有哪些?应注意哪些问题?习题1-1 井下某采煤工作面的回风巷道中,已知CO2的绝对涌出量为6.5m3/min,回风量为520 m3/min,问该工作面回风流中的CO2浓度是多少?是否符合安全浓度标准?(1.25%;符合标准)1-2 测得井下某一工作面风流的干球温度为22℃,湿球温度为20℃,风速为1.5m/s,求其相对湿度和等效温度分别是多少?(83%;14℃)1-3 井下某测风地点为半圆拱型断面,净高2.8m,净宽3m,用侧身法测得三次的风表读数分别为286、282、288,测定时间均为1min,该风表的校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表(m/s),试求该处的风速和通过的风量各为多少?(4.74 m/s;35.12 m3/s)第二章风流的能量与能量方程思考题2-1 什么是空气的密度?压力和温度相同时,为什么湿空气比干空气轻?2-2 什么叫空气的压力?单位是什么?地面的大气压力与哪些因素有关?2-3 什么叫空气的粘性?用什么参数表示粘性大小?粘性对空气流动起什么作用?2-4 何谓空气的静压、动压、位压?各有何特点?2-5 什么叫绝对压力?相对压力?正压通风?负压通风?2-6 什么叫全压、势压和总压力?2-7 在同一通风断面上,各点的静压、动压、位压是否相同?通常哪一点的总压力最大?2-8 为什么在压入式通风中某点的相对全压大于相对静压;而在抽出式通风中某点的相对全压小于相对静压?2-9 矿井通风中的能量方程是什么?从能量和压力观点讲,分别代表什么含义?2-10 为什么从单位质量不可压缩流体的能量方程可以推导出矿井通风中的能量方程?矿井风流应满足什么条件?2-11 为什么说风流在有高差变化的井巷中流动时,其静压和位压之间可以相互转化?2-12 能量方程式中动压和位压项中空气密度是否一样?如何确定?2-13 通风系统中风流压力坡线图有何作用?如何绘制?如何从图上了解某段通风阻力的大小?2-14 在抽出式和压入式通风矿井中,主通风机房内的U型水柱计读数与矿井通风总阻力各有何关系?2-15 为什么说主通风机房内安装压差计是通风管理中不可缺少的监测手段?习题2-1 井下某地点有两道单扇风门,测得每道风门内外压差为800Pa,风门门扇的尺寸高为1.5m,宽为0.8m,门扇把手距门轴0.7m,问至少用多大的力才能把门扇拉开?(548.6N)2-2 测得某回风巷的温度为20℃,相对湿度为90%,绝对静压为102500Pa,求该回风巷空气的密度和比容。
第197篇通风安全学课后习题答案第五章矿井通风网络中风量分配与调节5.1什么是通风网络。
其主要构成元素是什么。
用图论的方法对通风系统进行抽象描述,把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统,称为通风网络。
构成元素:1.分支,表示一段通风井巷的有向线段,线段的方向代表井巷中的风流方向。
2.节点。
两条或两条以上分支的交点,每个节点有惟一编号。
3.路。
由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
4.回路。
由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路称为回路。
若回路中除始末节点重合外,无其他重复节点,则称为基本回路,简称回路。
5.树。
任意两点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为其生成树,简称树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
6.割集。
网络分支的一个子集。
将割集中的边从网络图中移去后,将使网络图成为两个分离的部分。
若某割集s中恰好含有生成树t中的一个树枝,则称s为关于生成树t的基本割集。
5.2如何绘制通风网络图。
对于给定矿井其形状是否固定不变。
1.节点编号.。
在通风系统上给井巷交汇点标上特定的节点号。
某些距离较近,阻力很小的几个节点,可简化为一个节点。
2.绘制草图。
在图纸上画出节点符号,并用单线条连接有风流连通的节点。
3.图形整理。
按照正确、美观的原则对网络图进行修改。
网络图总的形状基本为“椭圆形”。
5.3简述风路、回路、生成树、余树、割集等基本概念的含义。
风路:由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。
回路:两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路为回路。
树:任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。
包含通风网络的全部节点的树称为生成树。
在网络图中去掉生成树后余下的子图称为余树。
割集是网络分支的一个子集,将割集中的边从网络图中移去后,将使网络图成为两个分离的部分。
5.4基本关联矩阵、独立回路矩阵、独立割集矩阵有何关系?基本关联矩阵表示网络分支ej与节点vi关系的矩阵。
矿井通风网络解算基本算法之迭代法(Hardy-Cross)1. 矿井通风网络风量分配及复杂通风网路解算1.1 风量分配的基本定律风流在通风网路中流动时,都遵守风量平衡定律、风压平衡定律和阻力定律。
它们反映了通风网路中三个最主要通风参数——风量、风压和风阻间的相互关系,是复杂通风网路解算的理论基础。
1)通风阻力定律井巷中的正常风流一般均为紊流。
因此,通风网路中各分支都遵守紊流通风阻力定律,即(1)2)风量平衡定律风量平衡定律是指在通风网路中,流入与流出某节点或闭合回路的各分支的风量的代数和等于零,即(2)若对流入的风量取正值,则流出的风量取负值。
如图1(a)所示,节点⑥处的风量平衡方程为:如图1(b)所示,回路②-④-⑤-⑦-②的风量平衡方程为:图1 节点和闭合回路3)风压平衡定律风压平衡定律是指在通风网路的任一闭合回路中,各分支的风压(或阻力)的代数和等于零,即(3)若回路中顺时针流向的分支风压取正值,则逆时针流向的分支风压取负值。
如图1(b)中的回路②-④-⑤-⑦-②,有:当闭合回路中有通风机风压和自然风压作用时,各分支的风压代数和等于该回路中通风机风压与自然风压的代数和,即(4)式中,和分别为通风机风压和自然风压,其正负号取法与分支风压的正负号取法相同。
1.2 解算复杂通风网路的方法复杂通风网路是由众多分支组成的包含串、并、角联在内结构复杂的网路。
其各分支风量分配难以直接求解。
通过运用风量分配的基本定律建立数学方程式,然后用不同的数学手段,可求解出网路内各分支自然分配的风量。
这种以网路结构和分支风阻为条件,求解网路内风量自然分配的过程,称为通风网路解算,也称为自然分风计算。
目前解算通风网路使用较广泛的是回路法,即首先根据风量平衡定律假定初始风量,由回路风压平衡定律推导出风量修正计算式,逐步对风量进行校正,直至风压逐渐平衡,风量接近真值。
下面主要介绍回路法中使用最多的斯考德–恒斯雷法(Hard.Crross算法)。
《通风安全学》课程复习思考题与习题安徽理工大学能源与安全学院安全工程系编二00六年三月《通风安全学》复习思考题与习题第一章矿井空气1-1地面空气的主要成分是什么?矿井空气与地面空气有何区别?1-2氧气有哪些性质?造成矿井空气中氧浓度减少的主要原因是什么?1-3矿井空气中常见的有害气体有哪些?《煤矿安全规程》对矿井空气中有害气体的最高容许浓度有哪些具体规定?1-4 CO有哪些性质?试说明CO对人体的危害以及矿井空气中CO的主要来源。
1-5防止井下有害气体中毒应采取哪些措施?1-6什么叫矿井气候条件?简述气候条件对人体热平衡的影响。
1-7何谓卡他度?从事采掘劳动时适宜的卡他度值为多少?1-8《煤矿安全规程》对矿井空气的质量有那些具体规定?1-9某矿一采煤工作面CO2的绝对涌出量为7.56m3/min,当供风量为850m3/min时,问该工作面回风流中CO2浓度为多少?能否进行正常工作。
1-10井下空气中,按体积计CO浓度不得超过0.0024%,试将体积浓度Cv(%)换算为0℃及101325Pa状态下的质量浓度Cm(mg/m3)。
第二章矿井空气流动基本理论2-1 说明影响空气密度大小的主要因素,压力和温度相同的干空气与湿空气相比,哪种空气的密度大,为什么?2-2 何谓空气的静压,它是怎样产生的?说明其物理意义和单位。
2-3 何谓空气的重力位能?说明其物理意义和单位。
2-4 简述绝对压力和相对压力的概念,为什么在正压通风中断面上某点的相对全压大于相对静压;而在负压通风中断面某点的相对全压小于相对静压?2-5 试述能量方程中各项的物理意义。
2-6 在用压差计法测定通风阻力,当两断面相等时,为什么压差计的读数就等于通风阻力?2-7 动能校正系数的意义是什么?在通风工程计算中为什么可以不考虑动能系数?2-8 分别叙述在单位质量和单位体积流体能量方程中,风流的状态变化过程是怎样反映的?2-9 为什么风道入口断面的绝对全压可认为等于入口外面的大气压(或绝对静压),风道出口断面的绝对静压等于出口外面的大气压(或绝对静压)?2-10 抽出式通风矿井的主要通风机为什么要外接扩散器?扩散器安装有效的条件是什么?2-11 作为通风动力的通风机全压在克服风道通风阻力中起什么作用?已知通风机的进出口断面上的全压如何求算通风机全压?2-12 用压差计法测定通风阻力时,如果胶皮管中的空气温度大于井巷中的空气温度,测出的压差是否等于通风阻力?偏大还是偏小?=12.1324N/m3)γ=1.2380kg/m3,v=0.8078m3/kg,ρ为75%,求空气的密度、比容和重率。
0.3780.0034841273S P P t P ϕρ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭100%ee fiQ P Q =⨯∑4wi wi Q n =⨯矿井通风 填空: 1、 通风网络的基本结构有串联、并联、角联三种。
2、 产生矿井漏风的条件是:有漏风通道并在其两端存在压力差。
3、 矿井中最常用的局部风量调节法是增阻调节法。
4、 在进行矿井通风设计和施工时,应坚持的基本原则包括系统简单、安全可靠和经济合理。
5、 掘进通风使用的风筒有刚性风筒、柔性风筒和可伸缩性风筒。
6、 风量调节按调节范围不同可分为局部风量调节和矿井总风量调节。
7、 以人数为计算单位的风量供风标准是8、 《煤矿安全规程》 规定井下氧气的最低允许浓度为20%。
9、 湿空气密度的计算公式 10、通风机按构造工作原理为轴流式和离心式两种。
11、煤矿下常见的爆炸性气体有H 2S 、NH 3、CO 、(H 2) 12、风流任意一断面上都有静压能、重力位能和动能三种形式的能量。
13、表征矿井通风难易程度的指标有总风阻和等积孔,其国际单位分别为N •S 2/m 8和m 2。
14、确定矿井所需风量的主要依据是CO 2和CH 4的涌出。
15、矿内巷道中风流的流态应是紊流状态。
16、按服务范围及安装地点不同,矿用通风机可分为主要通风机、辅助通风机和局部通风机。
17、矿井通风网络图是表示井下通风系统网络的图形。
18、风门的作用是既要隔断风流又要行人或通车。
19、煤巷掘进通风时,局部通风机都采用平行巷道导风的通风方法。
20、某风筒总长度是850m ,百米漏风率是2%,其有效风量率为98.3%。
21、每个矿井都必须采用 机械 通风,矿井不得采用 自然通风 作为主要通风机用。
22、井下规定的CO 最高允许浓度是0.0024%。
23、轴流式通风机的特性曲线常用 静压 特性曲线来表示,离心式通风机的特性曲线常用 全压 特性曲线来表示。
24、通风机扩散器的作用是降低出口速压以提高风机静压。
第五章通风网路中风量的分配矿井空气在井巷中流动时,风流分岔、汇合线路的结构形式,称为通风网路。
用直观的几何图形来表示通风网路就得到通风网路图。
通风网路中各风路的风量是按各自风阻的大小自然分配的。
本章将介绍矿井通风网路图的绘制、通风网路的基本形式与特性、风量分配的基本定律、复杂通风网路解算的方法及计算机解算通风网路软件与应用。
第一节通风网路及矿井通风网路图一、通风网路的基本术语和概念在通风网路中,常用到以下一些术语:1.分支称为分支号。
如图5-1分支赋权。
不表示实际井巷的分支,如图5-1接进、回风井口的地面大气分支8,可用虚线表示。
图5-1 简单通风网2.节点节点是指两条或两条以上分支的交点。
每个节点有唯一的编号,称为节点号。
在网路图中用圆圈加节点号表示节点,如图5-1 中的①~⑥均为节点。
3.回路由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路,称为回路。
单一一个回路(其中没有分支),该回路又称网孔。
如图5-1 中,1-2-5-7-8、2-5-6-3和4-5-6等都是回路,其中4-5-6是网孔,而2-5-6-3不是网孔,因为其回路中有分支4。
4.树由包含通风网路图的全部节点且任意两节点间至少有一条通路和不形成回路的部分分支构成的一类特殊图,称为树;由网路图余下的分支构成的图,称为余树。
如图5-2所示各图中的实线图和虚线图就分别表示图5-1的树和余树。
可见,由同一个网路图生成的树各不相同。
组成树的分支称为树枝,组成余树的分支称为余树枝。
一个节点数为m,分支数为n的通风网路的余树枝数为n -m+1。
图5-2 树和余树5.独立回路由通风网路图的一棵树及其余树中的一条余树枝形成的回路,称为独立回路。
如图5-2(a)中的树与余树枝5、2、3可组成的三个独立回路分别是:5-6-4、2-4-6-7-8-1和3-6-7-8-1。
由n-m+1条余树枝可形成n-m+1个独立回路。
二、通风网路图的绘制不按比例、不反映空间关系的矿井通风网路图,能清楚地反映风流的方向和分合关系,便于进行通风网路解算和通风系统分析,是矿井通风管理的重要图件之一。
通风网路图的形状是可以变化的。
为了更清晰地表达通风系统中各井巷间的联接关系及其通风特点,通风网路图的节点可以移位,分支可以曲直伸缩。
通常,习惯上把通风网路图总的形状画成“椭圆”形。
绘制矿井通风网路图,一般可按如下步骤进行:1.节点编号在矿井通风系统图上,沿风流方向将井巷风流的分合点加以编号。
编号顺序通常是沿风流方向从小到大,亦可按系统、按翼分开编号。
节点编号不能重复且要保持连续性。
2.分支连线将有风流连通的节点用单线条(直线或弧线)连接。
3.图形整理通风网路图的形状不是唯一的。
在正确反映风流分合关系的前提下,把图形画得简明、清晰、美观。
4.标注除标出各分支的风向、风量外,还应将进回风井、用风地点、主要漏风地点及主要通风设施等加以标注,并以图例说明。
绘制通风网路图的一般原则如下:1.某些距离相近的节点,其间风阻很小时,可简化为一个节点。
2.风压较小的局部网路,可并为一个节点。
如井底车场等。
3.同标高的各进风井口与回风井口可视为一个节点。
4.用风地点并排布置在网路图的中部;进风系统和回风系统分别布置在图的下部和上部;进、回风井口节点分别位于图的最下端和最上端。
5.分支方向(除地面大气分支)基本应由下而上。
6.分支间的交叉尽可能少。
7.节点间应有一定的间距。
例5-1 如图5-3所示为某矿通风系统示意图,试绘出该矿的通风网路图。
图5-3 矿井通风系统示意图解:图中所示矿井两翼各布置一个采区,共有6个采煤工作面和4个掘进头;独立通风硐室共有7个。
矿井漏风主要考虑4处风门漏风。
根据上述绘制网路图的一般步骤与一般原则,绘制的矿井通风网路图如图5-4所示。
绘制过程简述如下:(1)在通风系统示意图上标注节点。
距离较近且无通风设施等处可并为一个节点,如图5-3中的5、13、14等处;1和3之间也可不取节点2;进、回风井口可视为一个节点。
(2)确定主要用风地点。
在网路图中可用长方形方框表示用风点,框内填写相应的名称,如图5-4中所示的采、掘工作面、独立通风各硐室等。
将它们在网路图中部“一”字形排开。
(3)确定进风节点。
根据用风地点的远近,布置在用风点的下部并一一标明清楚。
(4)确定回风节点。
根据用风地点的远近,布置在用风点的上部并一一标明清楚。
(5)节点连线。
连接风流相通的节点,可先连进风节点至用风点;再连回风节点至用风点;然后连各进、回风节点间的线路。
各步连线方向基本一致,总体方向从下向上。
(6)按(2)~(5)绘出网路图草图,检查分合关系无误后,开始整理图形。
调整好各节点与用风地点的位置,使整体布局趋于合理。
此步较费力,需耐心反复修改直至满意为止。
(7)最后标注主要通风设施。
主通风机和局部通风机型号及其它通风参数等本图不作标示。
图5-4 矿井通风网路图第二节简单通风网路及其性质通风网路可分为简单通风网路和复杂通风网路两种。
仅由串联和并联组成的网路,称为简单通风网路。
含有角联分支,通常是包含多条角联分支的网路,称为复杂通风网路。
通风网路中各分支的基本联接形式有串联、并联和角联三种,不同的联接形式具有不同的的通风特性和安全效果。
一、串联通风及其特性两条或两条以上风路彼此首尾相连在一起,中间没有风流分合点时的通风,串联风路的总风压等于各段风路的分风压之和,即∑==+++=ni in h h h h h 121 串,Pa (5-2)串联风路的总风阻等于各段风路的分风阻之和。
根据通风阻力定律2RQ h =,公式(5-2)可写成:22222112nn Q R Q R Q R Q R +++= 串串因为nQ Q Q Q ==== 21串所以∑==+++=ni in R R R R R 121 串,Ns 2/m 8 (5-3)串联风路的总等积孔平方的倒数等于各段风路等积孔平方的倒数之和。
由R A 19.1=,得2219.1A R =,将其代入公式(5-3)并整理得:2222121111nA A A A +++= 串 (5-4)或222211111nA A A A +++= 串 ,m2 (5-5)二、并联通风及其特性两条或两条以上的分支在某一节点分开后,又在另一节点汇合,其间无交叉分支时的通风,称为并联通风,如图5-6所示。
并联网路的特性如下:图5-6 并联网路并联网路的总风量等于并联各分支风量之和,即∑==+++=ni in Q Q Q Q Q 121 并,m 3/s (5-6)并联网路的总风压等于任一并联分支的风压,即nh h h h ==== 21并,Pa (5-7)并联网路的总风阻平方根的倒数等于并联各分支风阻平方根的倒数之和。
由2RQ h =,得Q =R h,将其代入公式(5-6)得:nnR h R h R h R h +++=2211并并因为 nh h h h ==== 21并所以nR R R R 111121+++=并(5-8)或 2211111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=n R R R R 并,Ns2/m8 (5-9) 当nR R R === 21时,则22221n R n R n R R n ====并,Ns2/m8 (5-10)并联网路的总等积孔等于并联各分支等积孔之和。
由R A 19.1=,得19.11AR=,将其代入公式(5-8),得:nA A A A +++= 21并,m2 (5-11)并联网路的风量自然分配(1)风量自然分配的概念在并联网路中,其总风压等于各分支风压,即nh h h h ==== 21并亦即22222112nn Q R Q R Q R Q R ==== 并并由上式可以得出如下各关系式:并并Q R R Q 11=,m3/s (5-12)并并Q R R Q 22=,m3/s (5-13)并并Q R R Q nn =,m3/s (5-14)上述关系式表明:当并联网路的总风量一定时,并联网路的某分支所分配得到的风量取决于并联网路总风阻与该分支风阻之比。
风阻大的分支自然流入的风量小,风阻小的分支自然流入的风量大。
这种风量按并联各分支风阻值的大小自然分配的性质,称之为风量的自然分配,也是并联网路的一种特性。
(2)自然分配风量的计算根据并联网路中各分支的风阻,计算各分支自然分配的风量。
可将公式(5-9)依次代入前述关系式(5-12)、(5-13)和(5-14)中,整理后得各分支分配的风量计算公式如下:nR R R R R R Q Q 1312111++++=并,m3/s (5-15)n R R R R R R Q Q 2321221++++=并,m3/s (5-16)……1121++++=-n nnnn R R R R R R Q Q 并,m3/s (5-17)当nR R R === 21时,则n Q Q Q Q n 并==== 21,m3/s (5-18)计算并联网路各分支自然分配的风量,也可根据并联网路中各分支的等积孔进行计算。
将A R 19.1=依次代入前述关系式(5-12)、(5-13)和(5-14)中,整理后可得各分支分配的风量计算公式如下:并并并Q A A A A Q A A Q n +++==21111,m3/s (5-19)并并并Q A A A A Q A A Q n+++== 21222,m3/s (5-20)……并并并Q A A A A Q A A Q nnn n +++==21,m3/s (5-21)综合上述,在计算并联网路中各分支自然分配的风量时,可根据给定的条件,选择公式,以方便计算。
三、串联与并联的比较在矿井通风网路中,既有串联通风,又有并联通风。
矿井的进、回风风路多为串联通风,而工作面与工作面之间多为并联通风。
从安全、可靠和经济角度看,并联通风与串联通风相比,具有明显优点:总风阻小,总等积孔大,通风容易,通风动力费用少。
现举例分析 : 假设有两条风路1和2,其风阻21R R =,通过的风量21Q Q =,故有风压21h h =。
现将它们分别组成串联风路和并联网路,如图5-7所示。
各参数比较如下:(1)总风量比较串联时: 21Q Q Q ==串并联时: 1212Q Q Q Q =+=并故串并Q Q 2=(2)总风阻比较串联时:1212R R R R =+=串并联时:4121R nR R ==并 故串并R R 81=(3)总风压比较串联时: 1212h h h h =+=串并联时:21h h h ==并故串并h h 21=通过上述比较可明显看出,在两条风路通风条件完全相同的情况下,并联网路的总风阻仅为串联风路总风阻的1;并联网路的总风压为串联风路总风压的21,也就是说并联通风比串联通风的通风动力要节省一半,而总风量却大了一倍。