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1、矿 井 通 风分 组： 班 级： 姓 名：学 号：教 师： 本组成员：、华北理工大学矿业工程学院实验中心2016年3月31实验目录实验一 通风管道点压测定（2学时）.2实验二 通风管道断面流场系数及风量测定（2学时）.4实验三 管道系数测定（2学时）.8实验四 风机特性测定（2学时）.13实验五 矿井通风系统优化及反风演习（4学时）.19实验一 通风管道点压测定一、实验目的及内容掌握风管中点压测定方法，验证不同通风方式（压入式通风与抽出式通风）下，全压、动压、静压间的关系（即）。要求有数据计算过程。二、实验方法及仪器1实验方法（1）采用皮托管压差计法本实验如图1所示。每台实验设备同时容纳学生4
2、-6人，分成两组，每组2-3人。每组使用抽出段（1、2、3、4），压入段测点（5，6）各一个。图1 点压测定（2）每组仪器：YYT 1台；皮托管2支；胶皮管4支。2实验步骤（1）将皮托管传压头置于风管中心点处，管头迎着风流方向。（2）将仪器控制阀门置于“校正”位置后，调平仪器底盘（将底盘上的水淮泡调至指标圆环中央）。（3）根据测定压力值大小，选定仪器倾斜系数（选定时要有足够余量，以免酒精溢出。没有把握时，选最大系数，再由大向小调整，以增加精度。（4）旋动零位调节装置调节斜管中酒精液面，使之酒精孤面刚好与零刻度线相切。（5）按所测压力用胶管连接仪器端口和皮托管相应端。（6）开动风机，读取相应压力
3、值。（7）测完上述压力后，将仪器控制开关置于校正位置后，更换胶管接法，按上述方法测定其余压力。注意：测定压入式三个压力时，将出风口闸门关闭2/3。3实验要点（1）为了增加测定的准确性，仪器内的酒精必须经常更换，否则，使用前必须对仪器进行校正。（2）实验者必须通晓仪器的原理及结构，具有判明仪器指示是否正常的能力。排出斜管中气泡时，要监视斜管液面，以免将酒精吹出。（3）连接仪器接口前必须正确判明压力大小，保证仪器“+”端，接高压力，“-”端接低压力。（4）按实验报告内容逐项记录，仪器读数乘以仪器倾斜系数即所测压力值，水柱。（5）酒精内一般不宜添加颜色。（6）将实验结果代入下式，计算误差S，一般S的
4、值不应超出5%范围。式中 全压，帕； 动压，帕；静压，帕。4实验图表 压力测项通风方式 全 压动 压静 压测点号码仪器倾斜系数读数(毫米)压力（帕）仪器倾斜系数读数(毫米)压力（帕）仪器倾斜系数读数(毫米）压力（帕）抽出式0.41547.040.449153.660.464200.704压入式0.460188.160.455172.480.4412.544三实验计算1.抽出式： hQ=0.81030.41510-39.8=47.04 hD=0.81030.44910-39.8=153.664 hf=0.81030.46410-39.8=200.704检验： S=100% =100% =0.0%
5、2.压入式： hQ=0.81030.46010-39.8=188.16 hD=0.81030.45510-39.8=172.48 hf=0.81030.4410-39.8=12.544检验： S=100% =100% =1.667%实验二 通风管道某断面流场系数及风量的测定一、实验目的及内容1掌握管道中风量测定基本方法；2测定圆形风管断面的流场系数。要求有数据计算过程。二、实验方法及仪器1实验方法：采用等面积圆环法测定流场系数。要求每组测定风管入风段测点1个。每台设备6人，分两组。第一组测1点，第二组测3点。使用仪器同实验一。2实验步骤（1）仪器调平、调零，选择倾斜系数。（2）按动压测定连接皮
6、托管与仪器端口（注意：仪器“+”口接全压；“”口接静压）。（3）测点布置见图2。（4）将出口闸门关闭2/3。测点位置计算式为:式中 R第i个测点圆环半径，毫米； R风管半径93，毫米； i从风管中心算起圆环序号； n等面积圆环数（n=3）。（5）进行各测点动压测定。各测点位置每次用尺量好（Li）。如图3所示。此实验只要求测定与风管轴向相垂直的一组测点。为了计算流场系数，中心点风速也应测出。（6）测定大气压，温度数值。以便计算空气密度。三、实验要点1测点位置尺寸的量取要准确(用钢板尺量取）。各点尺寸见表1。2测定中必须使皮托管水平段与风管轴向平行。3计算平均风速不应包括中心点风速。4测定中，风流
7、波动造成读值波动，属正常现象，读取平均值即可。四、计算公式1某测点风速，米/秒式中 Vi某测点风速，米/秒； 空气密度，Kg/米3； 测点动压，帕。2空气密度：式中 实验条件下空气密度，Kg/米3； P实验条件下大气压力，帕； T实验条件下空气绝对温度，开。3平均风速式中 断面平均风速，米/秒； 第i点测定风速，米/秒； n 测点总数，（n=6）4流场系数计算式为：式中 流场系数； 断面中心点风速，米/秒； 断面平均风速，米/秒。5风量计算式 米3/秒式中 断面平均风速，米/秒。S风筒断面积（0.027米2）五、实验图表表1 测点位置尺寸（Li）测点号123中心点456测点圆环半径（mm）85
8、66380386685测点位置尺寸（mm）5145087124160169测点尺寸：从皮托管压盖顶面到皮托管标记点。表2 流场系数测定记录测点项目123456中心点仪器倾斜系数0.40.40.40.40.40.40.4动压读数（毫米）40444948454152动压值（帕）125.44137.984153.664150.528141.12128.576163.072风速（米/秒）14.58115.29316.13815.97315.46614.76216.625 大气压P= 760 毫米泵柱， 温度T= 296开，仪器倾斜系数K=0.4平均风速 =15.369 米/秒；中心点风速=16.625
9、 米/秒；流场系数=0.924 ； 风量Q = 0.415米3/S六实验计算1.空气密度=0.00346 =0.00346 =1.182.各个测点的动压hD=0.81030.44010-39.8=125.44hD=0.81030.44410-39.8=137.985hD=0.81030.44910-39.8=153.664hD=0.81030.44810-39.8=150.528hD=0.81030.44510-39.8=141.12hD=0.81030.44110-39.8=128.576hD=0.81030.45210-39.8=163.0723.各个测点的风速2hd1=2125.441.
10、18 =14.581同理：V2=15.293V3=16.138V4=15.973V5=15.466V6=14.762Vz=16.6254.平均风速Vp= i=16Vin = =15.3695.流场系数KL=0.9246.风量Q=VpS =15.3690.027 =0.415实验三 通风管道系数测定一、实验目的及内容通风管道系数测定，要求学生完成一种粗糙度下，雷诺数，系数间的定量测定。该实验验证紊流状态下，阻力系数不变。要求有数据计算过程。二、实验方法及仪器1实验方法该实验布置见图5，本实验要求做出1条曲线（），测定摩擦阻力，计算对应的系数（整流格阻力忽略不计），调节出口闸门开度，调节风量，改变
11、值。该实验每台设备一组学生，用1，3测点。2每组仪器YYT斜管压力计，1台；皮托管，2支；胶管，3支。3实验步骤（1）将仪器调平、调零。选择倾斜系数（YYT）。（2）皮托管头与风管中线重合，全压孔朝向风流。（3）用胶管按图5连接仪器与皮托管。（4）将出风口闸门全开（此时风量最大）。（5）开动风机，读取测定段静压差、及动压（曲线第一点数据）。（6）将出口闸门调到第二位置，重复前项测定（曲线第二点数据）。每次调小风量（关闭闸门），要适度。以保测点良好分布。（7）依次类推，一条曲线测6个点（共6组静压差及动压数据）。三、实验要点每台设备一组学生，统一指挥，要互相配合。四、计算公式（1）测定段摩擦阻力
12、，水柱。 由于1，3两断面面积相等，平均动压相等，因此上式中第二项为零，又1，3两点处同一水平，第三项也等于零；所以（）实际上就等于。（2）风管风量由所测动压求算（见实验二）（3）计算摩擦风阻式中 测定段摩擦阻力，帕； 风管风量，米3/秒。（4）摩擦阻力系数式中 风管摩擦阻力系数，牛秒2/米4； 风管摩擦风阻牛秒2/米8；P 风管周界（P =0.6米）；L测定段风管长度（L=1米）；S风管有效断面积（S=0.027米2）。（5）达西系数（采矿专业）式中 达西系数； 空气密度（=1.293Kg/米3）； 风管摩阻系数，牛秒2/米4； 风管内径（=186毫米）米。（6）雷诺数式中 风管内平均风速，米/秒； 风管内径，米； 流体粘性运动系数（=1510-6），米2/秒。（7）平均风速式中 风管内平均风速，米/秒； 风管风量，米3/秒；S风管断面积（S=0.027米2）。图5 通风管通道系数测定（五）实验图表表3 风管系数测定记录测次静压（差）
