愛(ài)華網(wǎng)???? 一、引言 在對(duì)煤礦主通風(fēng)機(jī)的安全性能檢測(cè)檢驗(yàn)中，依據(jù)《煤礦在用主通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》AQ1011-2005的規(guī)定，風(fēng)量測(cè)定截面應(yīng)選擇無(wú)渦流的、流線接近平行且垂直于該截面的位置。而在實(shí)際檢測(cè)檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，井下風(fēng)流途經(jīng)的風(fēng)硐往往彎度急、距離短，由此造成氣體渦流嚴(yán)重，只能通過(guò)與礦方協(xié)商選擇新的風(fēng)量測(cè)量截面和方法，靜壓差法就是其中之一。 以往用柏努利方程推導(dǎo)出的靜壓差法，大多不考慮直管摩擦阻力與局部阻力的影響，只是把氣流當(dāng)成了能量損失為零的理想流體，由此造成風(fēng)量計(jì)算結(jié)果存在一定誤差。本文正是在考慮到阻力的情況下，推導(dǎo)出經(jīng)過(guò)修正的公式，使風(fēng)量最終測(cè)試數(shù)據(jù)更接近于真實(shí)情況。 二、 修正壓差法的公式推導(dǎo) 圖為環(huán)形風(fēng)管正視圖，氣流由I-I圓形截面流向II-II環(huán)形截面，I-I截面和II-II截面在風(fēng)葉的同一側(cè)。在整個(gè)測(cè)試中: v1—I-I截面的氣體流速m/s；v2—II-II截面的氣體流速m/s。 d1—I-I截面的當(dāng)量直徑m??；d2—II-II截面的當(dāng)量直徑m 。 S1—I-I截面的有效面積m2 ；S2—II-II截面的有效面積m2 。 p1—I-I截面的靜壓pa ；p2—II-II截面的靜壓pa 。 Σhf—1kg在管路上的總能量損失J/kg。 由于兩截面間靜壓差很小，可按不可壓縮流體來(lái)處理。即：v1S1=v2S2 , 再推導(dǎo)可得： v2=v1()2 ① 在截面I-I和II-II之間列柏努利方程：gΔz++=We-Σhf (J/kg) ∵ 兩截面中心線的高度相同，∴Δz=0 又∵ 兩截面在風(fēng)葉同一側(cè)，∴截面間無(wú)外功加入，We=0 ∴ Σhf =+,式中， 空氣密度ρ一般取1.1kg/m3 將①式代入整理得: Σhf =0.5v12[1-()4]+ ?、?p> 管路上的總能量損失Σhf是管路上全部直管阻力與局部阻力之和: ∴ Σhf = (λ+ξ) ③ 一般情況下，可選取1.5；當(dāng) ≤0.8時(shí)， 局部阻力系數(shù)ξ取0.1。 在氣流滯流區(qū)與過(guò)渡區(qū)的邊界處，摩擦系數(shù)λ取0.032。 于是③式可轉(zhuǎn)換為：Σhf = 0.074v12 ④ 整理②式和④式得： v1=30.15d22 ∴ 風(fēng)量 Q =3.14v1()2= 23.67d12d22（m3/s）⑤ 三、 修正差壓法結(jié)果驗(yàn)證 為檢驗(yàn)修正差壓法測(cè)試風(fēng)量的可靠性，我們?cè)趯?duì)某煤礦的主通風(fēng)機(jī)（如前圖）風(fēng)量測(cè)試中，采用兩種方法同時(shí)對(duì)其風(fēng)量進(jìn)行測(cè)試比對(duì)。①滿足《煤礦在用主通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)安全檢測(cè)檢驗(yàn)規(guī)范》條件，風(fēng)量測(cè)定截面選擇在無(wú)渦流的、流線接近平行且垂直于該截面的位置，用智能多路風(fēng)速儀測(cè)試。②利用修正壓差法測(cè)試風(fēng)量，截面I-I和II-II選擇在風(fēng)葉的前部，I-I截面圓形風(fēng)管的當(dāng)量直徑為3.18m，II-II截面環(huán)形風(fēng)管的當(dāng)量直徑為2.51m。 從兩者現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的相對(duì)偏差分析，修正壓差法與風(fēng)速法結(jié)果高度一致，完全可以應(yīng)用于實(shí)際的風(fēng)量測(cè)試工作中。 修正壓差法與風(fēng)速法測(cè)試風(fēng)量結(jié)果比對(duì)表
四、注意事項(xiàng) 截面I-I和II-II必須選擇在風(fēng)葉的同一側(cè)，兩截面的有效面積相差要在20%以上。公式中的直徑d1、d2為有效面積的當(dāng)量直徑，實(shí)際就是把一個(gè)異形截面積當(dāng)作圓形截面來(lái)求直徑。對(duì)于環(huán)形風(fēng)管，d當(dāng)量=。靜壓差Δp要由微壓計(jì)來(lái)測(cè)量，即有兩支皮托管各自放置在兩截面測(cè)點(diǎn)處，其軟管同時(shí)接入微壓計(jì)來(lái)讀數(shù)。
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