矿井通风
一、名词解释
矿内新鲜空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别不大或相同，符合安全卫生标准。
污浊空气：指矿内空气在成分上与地面空气差别太大或对人体有害。
矿内气候条件：指矿内空气的温度、湿度和风速三者的综合作用状态。
空气的湿度：指在湿空气中水蒸汽的含量。
卡他度：每平方厘米表面积每秒散热的毫卡数。
静压：指空气分子无规则的热运动对容器壁面不断碰撞而产生的压强
动压：空气沿一定方向流动时，其动能所呈现的压力
全压：对于流动的空气，同时具有静压和动压，把这两种压力用一种压力表示，即全压
绝对静压：以真空状态为零点算起的静压值，即以零压力为起点表示静压
相对静压：是以当地大气压力pO为基准测算的静压值
井巷通风阻力：空气沿井巷流动时，井巷对风流所呈现的阻力统称为井巷通风阻力
摩擦阻力：风流在井巷作均匀流动时，由于受到井巷壁面的限制，引起质点间相互摩擦（内摩擦）以及风流和井巷周壁的摩擦（外摩擦），这两种摩擦对风流呈现的阻力，称为摩擦阻力。
局部阻力：风流流经井巷某些局部地点，使风流的速度或方向发生突然变化，导致风流本身产生剧烈的冲击和涡流现象，因而产生一个额外的阻力，这种阻力称为局部阻力。
正面阻力：在井巷内，一些物体正对着风流，使空气只能在这些物体的周围流过，而使风速突然发生变化，
风流前后互相冲击，而产生额外的阻力，这种阻力称为正面阻力。
井巷的等积孔：假定在薄壁上有一个理想孔，其两侧的风压差与通过的风量，恰好等于井巷的通风阻力和通过井巷的风量，则此面积为A（m2）的理想孔称为井巷的等积孔。
扇风机的运转特性曲线：
在一定的转速下，扇风机的风压、轴功率、效率分别与风量之间的关系曲线。
扇风机的工况点： 矿井总风阻曲线与H-Q曲线的交点。
通风网路：由分支巷道及回路或网孔所形成的通风回路。
矿井通风系统图：系反映通风巷道的空间位置，风流结构（分、汇、方向），扇风机的工作方式和进、回风井的布置形式的实体图。
节点：三条或三条以上风路的交汇点称为节点。
分支风路：联结两个节点的风路称为分支风路。
通风网孔：由两条或两条以上的分支风路形成的闭合回路称网孔。
矿井通风系统：矿井通风系统是指通风网路、通风动力和通风控制设施
的总称。
统一通风：一个矿井只采用一个通风系统
分区通风：一个矿井划分成几个独立的通风系统，各系统间严密隔离。
通风构筑物：用于引导风流、隔断风流和控制风量而建筑的设施统称为通风构筑物。
有效风量：流过采掘工作面和硐室的实际风量。
矿井有效风量率：指井下各作业场所的实际风量总和与主扇工作风量的比值百分数。
局部通风：为开掘井巷而进行的通风称为局部通风或掘进通风。
有效射程：风筒出口距风流反向处的距离称为有效射程
有效吸程：吸入炮烟的有效作用范围称为有效吸程
矿井通风容易时期：矿井刚达到设计产量时，通风线路最短作为矿井通风容易时期。
矿井通风困难时期：矿井生产能力最大，通风线路最长时，作为矿井通风困难时期。
全矿总风量：是各工作面所需风量和独立通风硐室的风量总和，再考虑矿井漏风，生产不均衡等因素，给予一定的备用风量。
矿井通风总阻力：指风流由进风井口到回风井口止沿途的摩擦阻力和局部阻力的总和称为矿井通风总阻力。
二、填空题
1、矿内空气的主要成分：O2
N2、 CO2
2、《规程》规定，矿内空气氧的含量不低于
20% 。
3、《规程》规定，井下采掘工作面进风流中CO2浓度不得高于 0.5% ，总回风流中CO2浓度不得高于 0.75%，超过1.5%，必须停工处理。
4、对金属矿来说，常见的有害气体：CO、NH3、NO2
、SO2 、H2S
5、《规程》规定井下作业地点有害物质最高允许浓度：CO
浓度 0.0024% ，NH3 浓度 0.004% ，NO2 浓度 0.00025% ，H2S 浓度 0.00066% ，SO2 浓度 0.0005% 。
6、反映空气湿度的指标有：绝对湿度、对湿度
和 含湿量 。
7、测量井下空气相对湿度的仪器主要有：手摇湿度计和风扇湿度计。
8、卡他度的值 越大，散热效果越好。
9、我国现行评价矿井气候条件的安全指标是
干球温度。测定矿内气候条件应使用的卡他度是湿卡他度
10、《规程》规定：井下作业地点空气温度不超过 28℃ 。
11、增风降温的风速控制在 3～8 m/s，排尘风速控制在 1～2 m/s。
12、《规程》规定：矿井井下空气最高允许干球温度为 28℃ 。
13、空气压力是表示运动空气所具有的能量，包括： 静压 、 动压 和 全压 。空气压力的常用的计量单位为 帕（Pa） 或 牛顿/米2（N/m2）。
14、空气绝对静压是以零压力为起点表示的静压值，在空气中任一点的绝对静压恒为正值；相对静压是以当地大气压力为基准测算的静压值，其数值表示空气压力高于或低于当地大气压力。
15、对流动的空气，任一点有静压，也有动压的作用。动压仅作用于与风流方向 垂直或斜交的面上。动压值恒为 正值。
16、空气的绝对静压常用的测量仪器有 水银气压计和空盒气压计。
17、相对静压、相对全压和动压常用的测量仪器是 U型压力计、倾斜压力计、补偿微压计。
18、皮托管是由两个互不相通的管子组成，起到接受和传递风流压力的作用。使用时，皮托管管嘴正对 风流方向。“＋”端传递 全压。“－”端传递静压。
19、矿井内风速测定，常用 风表、热电式风速仪和皮托压差计来进行。
20、常用的风表有杯式和翼式两种，杯式风表用于测定 高风速>10m/s ，翼式风表用于测定 中等风速 0.5~10
m/s.
21、空气流动时具有的机械能包括 压能 、动能
位能 。
22、用压差计法测定水平巷道两断面之间的通风阻力时，若两断面面积相等，则其通风阻力等于 静压差 。若两断面面积不相等，则其通风阻力等于静压差与动压差。
23、压入式通风时，扇风机在风峒中所造成的静压与动压之和（相对全压）与自然风压的共同作用，克服矿井的通风阻力，并在出风井口造成 动压损失。
24、抽出式通风中，扇风机的全压中用于克服矿井的通风阻力那部分压力，统称为扇风机的有效静压。
25、降低出风口的动压损失的目的就是节省扇风机的能量。
26、任一井巷的摩擦阻力等于该井巷的摩擦风阻与流过该井巷的风量平方的乘积。
27、由矿井通风阻力定律可知，当矿井总风量相同时，井巷风阻越大的矿井，通风阻力越 大，意味着要提供较大的通风动力来克服，矿井通风越难。
28、一般地，可用于衡量矿井通风难易程度的指标有：井巷风阻R和等积孔A。
29、离心式扇风机主要由动轮（叶轮），螺旋形机壳，吸风管和锥形扩散器组成。
30、离心式扇风机中，空气沿着轴向进入，而在叶轮内沿着径向流出。
31、离心式扇风机根据叶片在动轮出口处安装角的不同，分为前倾式、后倾式、径向式。
32、轴流式扇风机由工作动轮，圆筒形外壳、集风器、整流器、流线体和环形扩散器组成。
33、轴流式扇风机中，空气沿着轴向进入，经动轮后沿着轴向流出。
34、扇风机工作的基本参数包括：风量、风压、功率N、等。
35、扇风机串联作业常用于矿井通风阻力大的矿井，其特点是通过各风机的风量相等，风机风压之和等于网路总阻力。
36、通风网路的联接形式可分为 串联、并联、角联和复杂联。
37、矿井通风系统中，能量守恒定律的内容是 空气沿井巷流动时产生的能量损失用于克服井巷的通风阻力。
38、矿井通风系统中，阻力定律的内容是 通风井巷对空气流动所产生的阻力大小等于该井巷的风阻与通过该井巷风量平方的乘积。
39、矿井通风系统中，风量平衡定律的内容是 网路中流进节点或闭合回路的风量等于流通出节点或闭合回路的风量。
40、矿井通风系统中，风压平衡定律的内容是闭合回路中，各分支风路的风压降的代数和为零。
41、对于一个矿井来说，至少要有一个进风井和一个回风井。罐笼井常作为进风井，箕斗井和混合井不能作为进风井。
42、矿井通风系统中，进、回风井的布置形式有中央式 、对角式、中央对角混合式 等三种形式。
43、主扇的工作方式可分为 压入式 、抽出式、压抽混合式三种。
44、为加快排烟速度，应选择 抽出式 主扇工作方式。
45、通常以中段运输巷道兼作中段进风道，已结束作业的上中段运输道作下中段的回风道。
46、用于隔断风流的通风构筑物主要有风门、挡风墙。
47、出现矿井漏风，必须具备的条件是 要有漏风通道和在漏风通道两端存在压力差
48、局部通风方法主要有 总风压通风、扩散通风、引射器通风和局扇通风。
49、总风压通风就是利用主扇的能量，借助 风幛、风筒 等设施，将新风导入独头掘进工作面，再将污风从工作面排出。
50、压入式局扇通风时，风机应安设在 贯穿风流巷道的上风侧，且离掘进巷道口不得小于10m。
51、抽出式局扇通风时，风机应安设在贯穿风流巷道的下风侧，且离掘进巷道口 不得小于10m。
52、为使压入式通风的风流有效地排走工作面的炮烟，风筒出口距工作面的距离 大于通风机的有效射程。
53、掘进工作面所需风量的计算，分别按 排烟风速和排尘风速 计算出风量，然后再选取二者中最大值作为掘进工作面所需的风量。
54、矿井通风设计的基本任务是确定 矿井通风系统 ，并计算不同时期的 矿井总风量和总阻力，选择 通风设备。
55、矿井通风设计时，应根据 容易时期和困难时期 的生产情况进行设计计算，并选出适合这两个时期的扇风机。
56、根据不同的矿山生产时期，全矿总风量计算方法有 分项计算风量和按万吨风量比计算风量。
57、回采工作面的风量计算按排烟计算，一般按 排烟风速、排尘风速计算并选取两者中最大值。
58、各需风地点和井巷中的风速要满足《规程》中的规定，掘进巷道和巷道型采场最低风速不低于 0.25m/s ，硐室型采场不小于 0.15m/s 。运输巷道最高风速为 6m/s ，提升人员的井筒最高风速为 8m/s 。
59、矿井通风总阻力计算时，分别选出通风容易和困难两个时期中 通风阻力最大 一条线路进行阻力计算。
61、含尘量计量指标通常用
矿尘浓度、产尘强度、相对产尘强度、矿尘沉积量等。
62、掘进工作面的最优排尘速度是
0.4—0.7m/s
63、响通风防尘效果的因素有
风速、矿尘密度、粒度、形状、湿润程度等
64、矿山湿式作业一般包括
湿式凿岩、洒水降尘、喷雾洒水、水炮泥和水封爆破等。
65、我国规定的关于粉尘浓度的卫生标准是
三、问答题
1、矿内空气与地面空气有何区别？
2、有害气体对人体造成危害要具备的条件是什么？
答：①有害气体超过一定的浓度
②被人体吸入
③对人体作用超过一定的时间
3、矿内有毒有害气体的来源主要有哪些？
答：①爆破作业 ②井下柴油机的工作 ③井下火灾
④硫化矿物氧化和自燃
4、矿内有毒有害气体的测定所用仪器是什么？它由哪几部分组成？其检测原理是什么？
答：测定仪器：检定管、抽气唧筒、秒表
检测原理：根据待测气体与检定管中指示剂发生化学变化后变色的深浅或长度来确定。
5、与地面空气温度相比，井下空气湿度发生哪些变化？
答
6、影响矿内空气温度变化的因素有哪些？
答：①地面空气温度 ②空气受压和膨胀 ③岩石温度的影响
④矿岩氧化 ⑤矿内地下热水放热
⑥机械，设备产生的热
7、干卡他度与湿卡他度在反映矿内气候条件上有何不同？
答：干卡他度的散热方式是对流和辐射，反映风速和温度对矿内气候条件的影响。湿卡他度包括对流、辐射、蒸发三者综合散热效果，反映风速、温度和湿度对矿内气候条件的影响。
8、什么叫空气的静压？它是如何产生的？说明其物理意义和单位。
答：空气分子无规则的热运动对容器壁面不断碰撞而产生的压强称为空气的静压。
9、什么叫空气的位能？它是如何产生的？说明其物理意义和单位。
10、简述通风能量方程中各项的物理意义。
11、矿井摩擦阻力是如何产生的？降低摩擦阻力的措施有哪些？
答：风流在井巷作均匀流动时，由于受到井巷壁面的限制，引起质点间相互摩擦（内摩擦）以及风流和井巷周壁的摩擦（外摩擦），这两种摩擦对风流呈现的阻力，称为摩擦阻力。
降低摩擦阻力的措施有：(1)降低摩擦风阻Rf
①降低α②扩大巷道断面s
③减少巷道长L ④ (2)避免巷道风量过于集中
12、矿井局部阻力是如何产生的？降低局部阻力的措施有哪些？
答:
风流流经井巷某些局部地点，使风流的速度或方向发生突然变化，导致风流本身产生剧烈的冲击和涡流现象，因而产生一个额外的阻力，这种阻力称为局部阻力。
降低局部阻力的措施:由
有(1) 减少ξ值 (2)
风速大的巷道，注意减少局部阻力
13、何谓矿井井巷阻力特性曲线？说明其物理意义。
答:
当井巷或矿井的风阻为已知时，风量Q与通风阻力h只能按照阻力定律h=RQ2变化，把Q和h这一依赖关系用图来表示，横坐标为Q，纵坐标为 h，此图形为二次抛物线，此抛物线称为井巷风阻曲线或矿井风阻特性曲线。
物理意义: 若R值越大，曲线越陡，R值越小，曲线越平缓。
斜率
14、选择扇风机时，应须满足哪些条件？
答：①满足所需的风量和风压。
②经济性：扇风机工作效率要高η>60%。
③稳定性：扇风机工况应落在“驼峰”的右侧，而且风压值不应大于驼峰点风压的90%。
15、两台扇风机在同一井口并联作业时，应注意哪些技术问题？
答：1）保持运转稳定 2）网路风阻R要小 3）注意反向自然风压和影响
16、扇风机串联作业时，应如何分析其运转效果？
答：1）稳定性2）有效性3）经济性
根据联合运转的综合效率来衡量，联合运转的综合效率可近下式计算
式中 Hi、Qi、ηi——分别为各风机的风压、风量和效率。一般认为联合运转的综合效率η＞60%，经济上是合理的。
17、何谓串联通风网路？其性质有哪些？
答： 各风路依次首尾相接组成的网路称为串联网路。
风量关系 串联网路各分支风路的风量相等，而且等于总风量 Q0 = Q1 = Q2
= Q3 = … = Qn
阻力关系 串联网路的总阻力等于各分支风路的阻力之和。 h0 = h1 + h2
+ h3 + … + hn
风阻关系 串联网路的总风阻等于各分支风阻之和。R0 = R1 + R2 + R3
+ … + Rn
等积孔关系 总等积孔与分支风路等积孔的关系
18、何谓并联通风网路？其性质有哪些？
答：若一条风路在某一节点分为二条或两条以上的分支风路，然后又在另一节点汇合，把这种联接方式称为并联网路。
⑴、 风量关系
根据风量平衡定律，并联网路的总风量等于各分支风量之和 Q0 = Q1 + Q2 + Q3
+ … + Qn
⑵、阻力关系
根据风压平衡定律，并联网路的总阻力应等于各分支风路的阻力。
h0 = h1 = h2 = …
=
hn
⑶、风阻关系
⑷、等积孔关系 A0= A1 + A2+
A3+…….+ An
并联网路总等积孔等于各分支风路等积孔之和。
19、
为什么优先采用并联通风网路？
答： 1、经济性
并联网路比串联总风压和总风阻都要小，消耗能量小。
20、安全性
并联网路各分支风路有独立的新鲜风流，互不影响，某一风路发生事故，也容易隔绝，不至影响其它风路。串联网路后一工作面受到前一工作面的风路污染，某一工作面发生事故则会影响其它工作面。此外，并联网路各分支风量能够按需调节，串联不能调节。
21、何谓角联通风网路？其特点是什么？
答：在两条并联巷道之间，若有一条或数条巷道使两者连通，这种网路称为角联通风网路。角联网路的特点：边缘巷道的风流方向是稳定的，而对角巷道中的风流方向是不稳定的。
22、什么叫增阻调节法？常用的措施是什么？有何优缺点？
答：增阻调节法是以阻力较大风路的阻力值为依据，在阻力较小的风路中增加一个局部阻力，使并联网路达到阻力平衡，从而保证风量按需供应。
常用的措施：在阻力较小的风路上设置调节风窗，调节风窗就是在风门或风墙上开一个面积可调的小窗口。风流流过此窗口时，由于突然缩小，而产生一个局部阻力
hw，调节窗口面积的大小，可使hw =
hl。
增阻调节法的优点是简单易行、见效快。它的缺点是增大矿井总风阻，使总风量减少。
23、什么叫降阻调节法？常用的措施有那些？有何优缺点？
答：降阻调节法是以阻力较小风路的阻力值为依据，在阻力较大的风路中设法降低风阻，使网孔中各风路的阻力达到平衡，满足各分路所需风量。
常用的措施：1）扩大巷道断面 2）降低风路的摩擦阻力系数
降阻调节法的优点是矿井总风阻减少，若风机性能不变，将增加矿井总风量。它的缺点是工程量大、工期长、投资大，有时需要停产施工。
24、什么叫辅扇调节法？常用的措施有那些？
答：辅扇调节法是以阻力小的风路的阻力值为基础，在阻力较大的风路中安设一台辅扇，让辅扇产生的风压克服一部分阻力，使网路阻力达到平稳，满足各风路所需风量。
常用的措施：1）带风墙的辅扇调节法
2）无风墙辅扇调节法
25、如何通过改变主扇特性来调节矿井总风量？
答：1）改变风机转速
2）改变轴流式风机的叶片安装角
3）改变轴流式风机的叶轮数和叶片数
4）改变风机的前导器的叶片角度
26、如何通过改变矿井风阻特性来调节矿井总风量？
答：当风机的供风量大于实际需风量时，可增加矿井总风阻，使风量减少；当风机的供风量小于实际需风量时，应减少矿井总风阻，提高总风量。
27、在选择主扇工作方式时，应优先选用抽出式，为什么？
答：主扇安装在回风井工作，全矿井风压是负压状态。压力分布：回风段相对压力高，进风段相对压力小。从进风段到回风段相对压力逐渐增加。2）优点
①可利用生产井作进风井，进风段不需要密闭设施。
②风流控制设施通常安装于回风段，不妨碍运输。
③排烟速度快。
28、一般矿山都将主扇安装在地面，为什么？
答：一般矿山都将主扇安装在地面。
1、主扇在地面的优缺点。
①安装、检修、维护方便。
②井下发生火灾时，便于停风或反风。
③井下发生爆炸事故时，主扇不易受破坏。
④井口密闭和风峒漏风较大。
⑤当主扇距工作面较远，沿途漏风大。
29、主扇在井下的优缺点
①主扇装置漏风小。
②主扇靠近工作面，有效风量率高（沿途漏风小）
③通风阻力小，可用多井进风和多井回风。
但是
④安装、检修、维护不便。⑤容易遭井下灾害事故的破坏 ⑥增加井下噪音。
30、何谓主扇风硐？设置主扇风硐有何要求？
31、减少矿井漏风的措施主要有哪些？
答：①合理确定开拓系统，开采顺序和采矿方法；故从减小漏风角度出发，应采用对角式布置，脉外巷道，后退式回采，充填采矿法；
②抽出式通风的矿井，避免上部过早形成陷落区；
③压入式通风的矿井，要注意井底车场的漏风；
④提高通风构筑物的质量；
⑤降低漏风通道两端的压差；
⑥采用多级站通风系统；
32、压入式局扇通风有何优、缺点？
答：优点：①工作面排烟效果好。
②风筒距工作面远，不易被爆破飞石打坏风筒。
③直接可使用柔性风筒
缺点：①劳动卫生条件差（污风沿巷道排出）。
②巷道愈长，排烟时间愈长。
第二章 习题课 四、计算题
2、通风机作抽出式工作，在抽出段测得某点的相对静压为600
Pa，动压为150
Pa；在压入段测得相对静压为600
Pa，动压为150
Pa；风道外与测点同标高点的大气压为101324Pa，求抽出段与压入段测点的相对全压、绝对静压和绝对全压。
解：在抽出段，
已知 Hs＝-600Pa,
Hv＝150Pa
在压入段，
已知 Hs＝600Pa,
Hv＝150Pa
大气压Po＝101324
Pa
（1）
在抽出段，
相对全压
Ht＝Hs＋ Hv
＝－600＋150＝－450
Pa
绝对静压
Ps＝Po－Hs＝101324－600＝100724
Pa
绝对全压
Pt＝Ps＋Hv＝100724＋150＝100874
Pa
（2）
在压入段，
相对全压
Ht=Hs＋Hv=600＋150=750
Pa
绝对静压
Ps=Po＋Hs
=101324＋600=101924
Pa
绝对全压Pt=Ps＋Hv
＝101924＋150＝102074
Pa
3、用皮托管和U型管压差计测得某通风管道中压力的结果分别如图所示。问静压、动压及全压各为多少？并判断其通风方式。
解：图A：静压Hs＝－10mmH2O
全压Ht=15mmH2O
动压Hv＝25mmH2O，抽出式通风
图B：
全压Ht=20mmH2O
动压Hv＝15mmH2O
静压Hs＝5mmH2O，压入式通风
图C：
静压Hs＝－30mmH2O
全压Ht=－10mmH2O
动压Hv＝20mmH2O，抽出式通风
图D：全压Ht=40mmH2O
静压Hs＝30mmH2O
动压Hv＝10mmH2O，压入式通风
第三章 习题课
三、计算题
3、某扇风机风硐内用气压计测得风流某处绝对静压为735.5mmHg，该点上的风速为12m/s。空气密度为1.18kg/m3，风硐外大气压为750mmHg，求：
① 风硐内该点动压为多少mmHg？绝对静压、相对全压和相对静压各为多少mmHg？若干帕斯卡？
② 指出该扇风机的工作方式。
解：① 动压HV＝1/
2×1.18×122＝84.96Pa
＝0.64mmHg
绝对全压Pt＝735.5＋0.64＝736.14
mmHg
＝9.8×104
Pa
相对静压HS＝735.5－750＝-14.5
mmHg
＝-1932.85
Pa
相对全压Ht＝-14.5＋0.64＝-13.86
mmHg
＝-1847.5 Pa
②由题意可知，绝对静压小于大气压，该扇风机的工作方式为抽出式。
4、某矿井深200m，采用抽出式通风，已知风硐中气压差为220mmH2O，进风井和出风井空气的平均密度为分别为1.25kg/m3和1.20kg/m3，风硐中平均风速为8m/s，求该矿井通风阻力。
解：设进风口为断面1，出风风硐为断面2，列出风流从断面1到断面2的能量方程式：
P1＋1/2V12ρ1+Z1ρ1g=P2＋1/2V22ρ2+Z2ρ2g＋h1－2
从题意已知，P1＝P0，Z1＝Z2＝200m，ρ1＝1.25kg/m3，ρ2＝1.20kg/m3，
V1＝0，Hs＝P1－P2＝220mmH2O＝2156
Pa
所以，矿井通风阻力为：h1－2＝2215.6
Pa
6、某矿通风系统如图所示，井深200米，采用压入式通风。已经风峒内与地表的静压差为150毫米水柱，入风井空气的平均密度为1.25公斤/米3，出风井空气的平均密度为1.20公斤/米3，风峒中平均风速为8米/秒，出风井口的平均风速为4米/秒，求算该矿井的通风阻力。
解：设进风风硐为断面1，出风口为断面2，列出风流从断面1到断面2的能量方程式：
P1＋1/2V12ρ1+Z1ρ1g=P2＋1/2V22ρ2+Z2ρ2g＋h1－2
从题意已知，P2＝P0，Z1＝Z2＝200m，ρ1＝1.25kg/m3，ρ2＝1.20kg/m3，
V1＝8m/s，V2＝4m/s，Hs＝P2－P1＝150mmH2O×9.8＝1470Pa
所以，矿井通风阻力为：h1－2＝1598.4
Pa
7、抽出式扇风机的风峒与地表间的静压差为220毫米水柱，风峒中的风速v2=8米/秒，扩散器出口的风速v3=4米/秒，空气重率γ2、γ3均为1.20公斤/米3，如图所示，求算扇风机的全压为多少？
解：设风硐为断面2，扩散器出口处为断面3，列出风流从断面2到断面3的能量方程式：
P2＋1/2V22ρ2+Z2ρ2g＋Hf=P3＋1/2V32ρ3+Z3ρ3g＋h2－3
从题意已知，
Hs＝P3－P2＝220mmH2O×9.8＝2156Pa
v2=8米/秒，v3=4米/秒
Z2≈Z3
h2－3≈0
所以，扇风机全压为：Hf=2153.1
Pa
补充题1、 在一段断面面积不等的水平巷道中，用压差计法测得两断面之间的静压差为70
Pa，断面1的断面面积为8m2，其平均风速为3.5m/s，断面2的断面面积为5m2，空气平均密度为1.25kg/m3，求该段巷道的通风阻力。
解：已知：S1＝8m2,V1＝3.5m/s,
S2＝5m2,ρ＝1.25kg/m3
则：断面2的风量为Q2＝V1
S1
＝3.5m/s×8m2＝28m3/s
断面2的风流流速为V2＝Q2/
S2＝28/5＝5.6m/s
设矿井通风阻力为h12，列出风流从断面1流向断面2时的能量方程：
P1＋1/2ρ1V12＋ρ1gZ1＝P2＋1/2ρ2V22＋ρ2gZ2＋h12
即：h12＝（P1－P2）＋1/2（ρ1V12－ρ2V22）＋（ρ1gZ1－ρ2gZ2）
由于，P1－P2＝70Pa Z1＝Z2＝0
ρ1＝ρ2＝ρ＝1.25kg/m3
所以
h12＝（P1－P2）＋1/2ρ（V12－V22）＝58Pa
补充题2、有一个矿井在两翼风井各安装一台抽出式扇风机并联联合作业，如图所示。已知公共段为0－0的阻力为500
Pa，风量Q0＝100m3/s，0－1段的阻力为1500
Pa，风量QⅠ＝60m3/s，0－2段的阻力为120
Pa，风量QⅡ＝40m3/s，试求风机Ⅰ与风机Ⅱ的有效静压HⅠs、HⅡs。(10分) 1 O
2
R1
R0 R2
0
解：设进风口为断面O，扇风机Ⅰ出风口处为断面1，扇风机Ⅱ出风口处为断面2，列出风流从断面O到断面1的能量方程为：
（P0－P1）＋1/2（ρ0V02－ρ1V12）＋（ρ0gZ0－ρ1gZ1）＋HⅠf＝h00＋h01
列出风流从断面O到断面2的能量方程为：
（P0－P2）＋1/2（ρ0V02－ρ2V22）＋（ρ0gZ0－ρ2gZ2）＋HⅡf＝h00＋h02
根据题意可知，P0＝P1＝P2，Z0
＝Z1＝Z2，V0＝0，ρ0＝ρ1＝ρ2＝ρ
所以，h00＋h01＝HⅠf-1/2ρV12
HⅠf＝500＋1500＋1/2ρV12＝2000＋1/2ρV12
h00＋h02＝HⅡf
-1/2ρV22
HⅡf＝500＋120＋1/2ρV22＝620＋1/2ρV22
根据扇风机有效静压的概念，HⅠS＝HⅠf－1/2ρV12＝2000 Pa
HⅡS＝HⅡf
－1/2ρV22＝620 Pa
