通风复习思考题 下载本文

复习思考题与习题

第一章

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850 m3/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

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?

2-13 已知矿内空气的绝对静压P等于103991Pa,空气温度t为18℃,相对湿度?为75%,求空气的密度、比容和重率。(?=1.2380kg/m3,v=0.8078m3/kg,?=12.1324N/m3)

2-14 通风机作抽压式工作,在抽出段测得某点的相对静压为600Pa,动压为150Pa;在压入段测得相对静压为600Pa,动压为150Pa;风道外与测点同标高点的大气压为101324Pa,求抽出段和压入段测点的相对全压、绝对静压和绝对全压。(抽出段:ht=450Pa,P=100724Pa,Pt=100874Pa;压入段:ht=750Pa,P=101924Pa,Pt=102074Pa)

2-15 已知一进风斜井进风口1处的大气压P01=101324Pa,1~2段的空气平均密度?m1~2=1.25kg/m3,Z1~2=400m,测得hR1~2=45Pa,hv1=hv2=5Pa,求2点的绝对静压P2。(P2=106184Pa)

2-16 在一段断面不同的水平巷道中,用压差计法测得两断面的静压差为70Pa,断面1的断面积为8m2,其平均风速3.5m/s,断面2的断面积为5m2,空气的平均密度为1.25kg/m3,求该段巷道的通风阻力。(hR1~2=58.06Pa)

2-17 如图2-4-9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,?m1~2=1.25kg/m3,?m3~4=1.19kg/m3,井深Z=300m,扩散器出口动压hv5=50Pa,求矿井通风阻力hR1~4和通风机全Ht。(hR1~4=2938.58Pa,Ht=3262Pa)

题2-17

2-18 如图2-4-10所示的简化通风系统,已测得通风阻力hR1~2=250Pa,hR2~3=150Pa,hR2~4=80Pa,hR4~5=120Pa,hR5~7=150Pa,hR3~6=120Pa,hR6~7=80Pa,hR7~8=350Pa,试画出其通风系统网络相对压能图,如果A、B之间有漏风通道,请在图上标出其漏风方向。

题2-18

第三章

3-1 何谓层流、紊流?如何判别流体的流动状态?

3-2 某半圆拱巷道,采用砌碹支护,巷道宽3.2m,中心处高度3.4m,巷道中通过风量为600m3/min。试判别风流流态。(Re=225307,紊流)

3-3 何谓风速分布系数?它与哪些因素有关?为什么巷壁愈光滑,断面上风速分布愈均匀?

3-4 尼古拉兹实验曲线可分为哪几个区? 各区有何特征? 3-5 摩擦阻力系数α与哪些因素有关? 3-6 摩擦阻力hf与摩擦风阻Rf有何区别?

3-7 已知某梯形巷道摩擦阻力系数α=0.0177Ns2/m4,巷道长L=200m,净断面积S=5m2,通过风量Q=720m3/min,试求摩擦风阻与摩擦阻力。(Rf=0.2634Ns2/m8,hf=37.9Pa)

3-8 有一木支架梯形巷道,长1500m,断面积为6m2,木柱直径d0=0.22m,支架纵口径Δ=6,通过风量为900m3/min,巷道中空气平均密度为1.25kg/m3,求:(1)摩擦风阻Rf;(2)摩擦阻力hf;(3)该巷通风所消耗的功率N(设风机效率η=0.6)。(Rf=1.1309Ns2/m8,hf=254.5Pa,N=6.36kW)

3-9 条件同上题,但通过风量Q=600m3/min,求hf和N。(hf=113.1Pa,N=1.88kW) 3-10 局部阻力是如何产生的?

3-11 某巷道摩擦阻力系数α=0.004Ns2/m4,通过风量Q=40m3/s,空气密度ρ=1.25kg/m3。在突然扩大段,巷道断面由S1=6m2变为S2=12m2。求:(1)突然扩大的局部阻力hl1-2;(2)若风流由2流向1,则局部阻力hl2-1为多少? (hl1-2=9.7Pa, hl2-1=9.1Pa)

3-12 某矿总回风道断面S=8m2,高宽比H/b=1.2,有一直角拐弯,通过风量Q=60m3/s,空气密度ρ=1.24kg/m3,摩擦阻力系数α=0.015Ns2/m4,求:(1)拐弯的局部阻力hl;(2)若拐弯处内角做成圆弧形,曲率半径ri=0.7b,则局部阻力h′l是多少? (3)设风机设备效率η=0.6,内角抹圆后每年可节约用电多少度?(hl=39.2Pa,h′l=23.5Pa,节电13753kW·h)

3-13 已知某矿总风阻R=0.5Ns2/m8,试绘制风阻特性曲线。 3-14 矿井等积孔的含义是什么?如何计算?

3-15 某矿为中央并列式通风系统,总进风量Q=9000m3/min,总风压h=2394Pa,试求矿井总风阻Rm,等积孔A,并判断该矿通风难易程度。(Rm=0.106Ns2/m8,A=3.65m2,通风容易)

3-16 降低摩擦阻力和局部阻力采用的措施有哪些?

第四章

4-1 自然风压是怎样产生的?进、排风井井口标高相同的井巷系统内是否会产生自然风压?

4-2 影响自然风压大小和方向的主要因素是什么?能否用人为的方法产生或增加

自然风压?

4-3 如图4一I—I所示的井巷系统,当井巷中空气流动时,2、3两点的绝对静压力之差是否等于自然风压?为什么?

4-4 如图(题4-4)所示的井巷系统,各点空气的物理参数如下表,求该系统的自然风压。

测点 t,℃ φ,% 0 -5 0.5 1 -3 2 10 3 15 0.95 4 23 5 23 100071.5 6 20 98924.9 P,Pa 98924.9 100178.2 102751.2 105284.4 102404.6 4-5主要通风机附属装置各有什么作用?设计和施工时应符合哪些要求? 4-6什么叫通风机的工况点?如何用图解法求单一工作或联合工作通风机的工况点,举例说明之。

4-7试述通风机串联或并联工作的目的及其适用条件。

4-8利用图4-5-5推算转速n=900r/min时4-72-11NO16离心式通风机的个体特性曲线。

4—9进行现场主要通风机性能鉴定时如何选择测风、测压断面?

4-10 某矿抽出式通风,主要通风机型号为4-72-11NO20型,转速n=630r/min,矿井风阻Rm=0.73575Ns2/m8,扩散器出口断面Sdv=6.72m2,风阻Rd=0.03576Ns2/m8 (自然风压忽略)。用作图法求主要通风机的工况点。

4-ll 某矿主主要通为4-72-llNOl6离心风机,n=800r/min主要通风机的全压工作风阻r1=1.962Ns2/m8,在冬季自然风压Hnw=196.2Pa,夏季Hns=-98.1Pa,求冬夏两季主要通风机的实际工况点。

4-12某矿通风系统如图4-7-4b所示,风机F1为4-72-11 NO 20,n=630r/min,F2为4-72-11NO16,n=710r/min,Rco=0.2943N. s2/m8,Roa=0.981 N. s2/m8,ROB=1.471.5N.s2/m8,试用图解法求两翼风机的工况点及各段风路的通风阻力。(忽略自然风压和主要通风机装置各部分阻力损失)

4-13.如图(题4-13)l、2两点分别安装风机F1和F2,进风井A和B的入风量拟定为QA=40m3/s,QB=30m3/s,已知RA=0.981Ns2/m8,RB=RD=1.4715Ns2/m8,Rc=2.943Ns2/m8,R=0.249Ns2/m8,用作图法求主要通风机工况点及风路C中风流流向。

4-14 图同题4-13,图中F1和F2的型号同题4-12,风阻RA、RB、RC、RD和RE