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S1=S2，两断面间的高差Z1-Z2=100米，巷道中rm12=1.2kg/m3，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：Hr12=(P1-P2)+(v121/2- v222/2)+(Z1-Z2) g =(101324.7-101858)+0+1001.29.81 =643.9J/m3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hRm=2800Pa，矿井总风量Q=70m3/s，求矿井总风阻Rm和等积孔A，评价其通风难易程度。 解：Rm=hRm/Q2=2800/702=0.571Ns2/m8A=1.57m2由于1A 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=8m2，L=1000m，采用工字钢棚支护，支架截面高度d0=14cm，纵口径=5，计划通过风量Q=1200m3/min，预计巷道中空气密度=1.25kg/m3，求该段巷道的通风阻力。（根据所给的d0、S值，由附录4附表4-4查得0 =284.21040.88=0.025Ns2/m4）。解：巷道的实际摩擦阻力系数为 =0.0251.25/1.2=0.026Ns2/m4巷道摩擦风阻 Rf= LU/S3 =0.026100011.77/83=0.598 Ns2/m8巷道摩擦阻力 Hf=RfQ2=0.598(1200/60)2=239.2Pa4、如图所示的通风系统，已知大气压P01=P04=P05=101324Pa，测得4断面的相对静压为3000Pa，矿井风量Q为100m3/s，S1=20m2，S4=5m2，rm12=1.25kg/m3，rm34=1.19kg/m3，井深Z=300m，扩散器出口动压hv5=50Pa，求矿井通风阻力hR14和通风机全Ht。解：矿井通风阻力hR14Hr1-4=(P1-P4)+(v121-2/2- v423-4/2)+Z(1-2-3-4)g =3000+（1.2552/2-1.19202/2）+300(1.25-1.19) 9.81 =2954.205J/m3通风机全HtHt=Pt5-Pt4=3000+50-1.19202/2=2812 Pa5、已知某梯形巷道摩擦阻力系数=0.0177Ns2/m4，巷道长L=200m，净断面积S=5m2，通过风量Q=720m3min，试求摩擦风阻与摩擦阻力。解：巷道摩擦风阻Rf= LU/S3=3=0.01772004.162.236/53=0.26340.598 Ns2/m8巷道摩擦阻力 Hf=RfQ2=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Q50m3/s，风硐净断面积S45m2，空气密度41.14kg/m3，风硐外与其同标高的大气压力P0101324.5Pa，主通风机房内静压水柱计的读数h静42240 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4P0h静4101324.5224099084.5 Pah动44v42/24（Q/S）2/21.14（50/5）2/257 PaP全4P静4h动499084.55799141.5 Pah全4h静4h动42240572183 Pah阻h静4h动4H自2240571202303 Pa3、下图为简单并联网络，已知R1为081 kg/m7，R2为036 kg/m7，总风量Q为50m3/s，试求自然分配时的Q1、Q2、h1、h2及h并、R并、A并的大小。（10分）解:由并联网络特性可知R并= =0.1296 kg/m7A并=由h并=R并Q并2得h并=324pah1=h2=324paQ1=20 m3/sQ2=30 m3/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24m3 /s , 己知井巷各段的风阻为R 1-2 =0.225 , R2 -3 = 0.372 , R 3-4 = 0.176 , R 4-5 = 0.431 , R 2 -6= 0.441 , R 6-7 = 0.176 , R7-5 = 0.51, R = 0.245Ns2 / m8 ,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：，NS2/m6, NS2/m6, NS2/m6, （2）计算矿井总阻力：（3）计算矿井总等积孔：（4）自然分配的风量为：；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 Ns2 / m8 , 若进入该系统的风量为12 m3 /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 Ns2 / m8 ,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。 m3 /s（2）若将2-4间的风门打开时, 2-3风路为角联因为 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 , R2 -3-4 = 0.59 , R 4-5 = 1.13 , R 2 -6-7-5 = 1.52 , R5-8 = 0.11Ns2 / m8 左右两翼需要的风量为Q左 = 23 m3 /s , Q后 = 28 m3 /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= 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 （2）扩大4-5段断面应降低的阻力（3）4-5段巷道断面扩大前的阻力 设为4-5段扩大后的风阻,则4-5段扩大后的阻力为 （3分）所以三、计算题（共6题，5小题12分，其余每题10分，共62分）1.用湿卡它计测定某矿井气候条件，当湿卡它计由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： （9.0分） =25.40 （1.0分）2.某矿入风的绝对湿度为8.5g/m3，相对湿度为60%，求该入风的饱和绝对湿度为多少？（10分）解： （9.0分）=14.17（g/m3） （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，求等于多少? （10分）解： （3分） （3分）因为，由此求得： （3分） （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S1=4m2；2断面的绝对静压P静2=96200Pa，断面积S2=8m2；通过的风量Q=40m3/s，空气密度1=2=1.16kg/m3，试判断巷道风流方向并求其通风阻力h阻。（10分）214题图解： （1分）=96228 （Pa） （0.5分） （1分）=96214.5（Pa） （0.5分）所以，风流方向是12。 （3.0分）=96228-96214.5 （3分）=13.5 （Pa） （1.0分）5.某通风系统如图7-22所示。各巷道的风阻值为R1=0.08 N.s2/m8、R2=1.60 N.s2/m8、R3=0.81 N.s2/m8、R4=1.50 N.s2/m8、R5=0.13Ns2/m8，系统的总风量Q=45m3/s，各分支需要的风量为Q2=15、Q3=10、Q4=20m3/s。用辅扇调节风量，试求：（1）辅扇应设置在哪条巷道上，其辅扇的风压是多少？（8分）（2）调节后全系统的总风阻为多少? （4分）5题图解：（1） h2=R2Q22=1.6152 （1分）=360（Pa） （0.5分） h3=R3Q32=0.81102 （1分）=81（Pa） （0.5分） h4=R4Q42=1.50202 （1分）=600（Pa） （0.5分）辅扇应设置在2和4巷道上，其辅扇的风压分别为： （1分） Hb2= h2-h3=360-81 （0.5分）=279（Pa） （0.5分）Hb4= h4-h3=600-81 （1分）=519（Pa） （0.5分）（2）总风阻 （3分）=0.345（N.s2/m8） （1分）6.如下图所示的串并联通风网路，已知R1=4Ns2/m8，R2=9Ns2/m8，R3=4Ns2/m8， R4=7Ns2/m8，R5=12Ns2/m8，总风量为Q=40m3/s，试求：（1）通风网络的总风阻； （6分）（2）分支2的风量Q2。 （4分）Q12354Q6题图解：（1） （2.5分）=9/16=0.752=0.5625 (