礦井通風(fēng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)樊小利、張學(xué)博編寫河南理工大學(xué)二。一二年九月、乙刖 百1、實(shí)驗(yàn)前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、原 理、回答實(shí)驗(yàn)教師的提問(wèn)，回答不合要求者，須重新預(yù)習(xí)，才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。2、對(duì)規(guī)定實(shí)驗(yàn)外確屬需要的內(nèi)容，可先提出實(shí)驗(yàn)原理和方法，經(jīng)教師或?qū)?驗(yàn)技術(shù)人員同意后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。3、做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室的規(guī)章制度和儀器設(shè)備的操作規(guī)程，服從 教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員的指導(dǎo)。4、愛(ài)護(hù)儀器設(shè)備，節(jié)約使用材料，使用前詳細(xì)檢查，使用后要整理就位， 發(fā)現(xiàn)丟失或損壞應(yīng)立即報(bào)告，未經(jīng)許可不得動(dòng)用與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的儀器設(shè)備及其它 物品，不準(zhǔn)將任何實(shí)驗(yàn)室物品帶出室外。5、實(shí)驗(yàn)時(shí)必須注意安全，防止人身和設(shè)備事故的發(fā)生，若發(fā)生事故應(yīng)立即 切斷電源，及時(shí)向指導(dǎo)教師報(bào)告，并保持現(xiàn)場(chǎng)，不得自行處理，待指導(dǎo)教師查明 原因并排除故障后，方可繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。6、進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)保持安靜，不得高聲喧嘩和打鬧，不準(zhǔn)抽煙，不準(zhǔn)隨地 吐痰，不準(zhǔn)亂拋紙屑雜物，要保持實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備的整齊清潔。7、實(shí)驗(yàn)完畢后，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室工作人員檢查儀器設(shè)備、工具、材料及實(shí)驗(yàn)記錄 后方可離開(kāi)。8、實(shí)驗(yàn)后要認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括分析結(jié)果、處理數(shù)據(jù)、繪制曲線及圖 表等。對(duì)不合格要求的實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)退回重做。9、對(duì)違反實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度和操作規(guī)程、擅自動(dòng)用與本實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的僅器設(shè)備、 私自拆卸儀器而造成事故和損失的肇事者必須寫出書(shū)面檢查，視情節(jié)輕重和認(rèn)識(shí)程度按規(guī)定處理。10、在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，務(wù)必搞好個(gè)人衛(wèi)生，不得將臟物帶入室內(nèi)，有凈化要 求的實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)室必須換拖鞋。I實(shí)驗(yàn)一礦井氣候條件的測(cè)定及有害氣體濃度測(cè)定 1實(shí)驗(yàn)二風(fēng)流點(diǎn)壓力和平均風(fēng)速的測(cè)定 8實(shí)驗(yàn)三摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測(cè)定 13實(shí)驗(yàn)四 通風(fēng)機(jī)特性測(cè)定16實(shí)驗(yàn)五掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)測(cè)定21#實(shí)驗(yàn)一礦井氣候條件的測(cè)定及有害氣體濃度測(cè)定實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)房間：安全437一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)比長(zhǎng)式CO檢定管的原理，并掌握其測(cè)定方法。2、了解DQJD-1型多種氣體檢定器及AQY-50型唧筒的構(gòu)造，并掌握其使 用方法。3、學(xué)習(xí)空盒氣壓計(jì)、干濕球溫度計(jì)等測(cè)定氣候條件常用儀表的原理、構(gòu)造,并掌握其使用方法。4、掌握空氣密度和卡他度的測(cè)算方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、空盒氣壓計(jì)空盒氣壓計(jì)（圖1）是由一個(gè)波紋形金屬真空盒和一套杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成,（真空合內(nèi)實(shí)際還有50-60毫米水銀柱的壓力）。大氣壓變化時(shí)，真空盒面變形， 變形值經(jīng)杠桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)放大，傳動(dòng)到盒面使指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，使用前需要用固定水 銀氣壓計(jì)來(lái)校正，校正時(shí)用小螺絲刀微微調(diào)節(jié)盒側(cè)面調(diào)節(jié)孔內(nèi)的螺釘，使其指針指示值與水銀氣壓計(jì)一致。（a）外形（b）結(jié)構(gòu)示意1-金屬盒；2-彈簧；3-傳遞機(jī)構(gòu)；4-指針；5-刻度盤；6-鏈條；7-彈簧絲；8-固定支點(diǎn)2、干濕球溫度計(jì)礦井空氣的濕度一般用相對(duì)濕度來(lái)表示，測(cè)定相對(duì)濕度常用手搖濕度計(jì)（圖2）和風(fēng)扇式濕度計(jì)（圖3）兩種，它們的測(cè)定原理一樣，濕度計(jì)是由兩支溫度計(jì)組 成。一支為干溫度計(jì)，一支為濕溫度計(jì)（在溫度計(jì)的水銀球面上包裹濕紗布）。用 手搖濕度計(jì)測(cè)定時(shí)，手握搖把以每分鐘約 150轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)1-2分鐘后，立即讀 取兩支溫度計(jì)的讀數(shù)（先讀濕度計(jì)度數(shù)）。濕球因其紗布上的水份蒸發(fā)吸熱，它的 示數(shù)值偏低，溫度越低，蒸發(fā)吸熱越多，干濕溫度計(jì)數(shù)值差別越大。根據(jù)干溫度計(jì)（或濕溫度計(jì)）讀值（tC）及干濕溫度計(jì)差值（zMC）查（通風(fēng)安全學(xué)）附錄三即可計(jì)算出空氣的相對(duì)濕度（）3、卡他溫度計(jì)及氣候條件測(cè)量圖3氣候條件是空氣的溫度、濕度和風(fēng)速三者的綜合結(jié)果，氣候條 件的優(yōu)劣不能單從某個(gè)方面去衡量，必須測(cè)出其綜合結(jié)果，測(cè)定氣 候條件一般采用卡他溫度計(jì)。卡他計(jì)（圖4）是一種模似人體表面在空氣溫度、濕度及風(fēng)速綜合 作用下散熱情況的儀器。它的下端為長(zhǎng)圓形貯液球，長(zhǎng)約40mm,直徑為16mm,表面積為22.6cm2,內(nèi)貯有色酒精，中部刻有 38c 和35c兩個(gè)刻度，其平均值為36.5C,恰似人體溫度。其上端也有 長(zhǎng)園形的空間，以便在測(cè)定時(shí)容納上升的酒精，卡他計(jì)全長(zhǎng)為3835200mm?？ㄋ?jì)分為干卡他計(jì)和濕卡他計(jì)兩種，前者只測(cè)出對(duì)流和輻射下的散熱效果，后者是在卡他計(jì)的貯液球上包裹上濕紗布，能測(cè)出對(duì)流，輻射和蒸發(fā)的綜合散熱效果。4、比長(zhǎng)式CO檢定管(1)原理：比長(zhǎng)式CO檢定管(圖5)內(nèi)裝發(fā)煙硫酸及硅膠作載體吸附I2O5的指示劑，當(dāng) CO和I2O5接觸時(shí)，CO能使I2O5還原出游離碘。1-外殼；2-杜塞物；3-保護(hù)月生;4-隔離層；5-指示劑；6-被測(cè)氣體含量的刻度 圖5碘和SO3作用生成棕色化合物，反應(yīng)式如下。I2O5+5CO> 5CO2+I2I2+S03>棕色化合物其變色長(zhǎng)度與通過(guò)管內(nèi)的CO濃度成正比，因此可從刻度上直接讀出CO的 濃度。(2)規(guī)格：西安煤礦安全儀器廠生產(chǎn)的CO檢定管按其測(cè)定范圍分為三種規(guī)格，即C1D 型(0.00050.01%), ClZ 型(0.0050.1 %), C1G 型(0.051 %),供測(cè)定不同濃 度的CO選用。鶴壁礦務(wù)局安全儀器廠生產(chǎn)的 CO檢定管按其測(cè)定范圍不同分五 種規(guī)格：即一型 0.00050.005%;二型0.0010.05%;三型0.010.5%;四型 0.25%;五型 0.515%。5、DQJD-1型多種氣體檢定器如圖6所示，DQJD-1型多種氣體檢定器是由內(nèi)彈簧的波紋形皮囊構(gòu)成，皮 囊的一側(cè)有進(jìn)氣閥并與進(jìn)氣口相通，另一側(cè)裝有排氣閥。測(cè)定時(shí)將檢定管插入進(jìn) 氣口，用壓縮皮囊，皮囊內(nèi)的空氣從排氣口排出。然后將手松開(kāi)，皮囊在彈簧作 用下以一定的速度均勻張開(kāi)，吸入待測(cè)氣體，多種氣體檢測(cè)器與比長(zhǎng)式 CO檢定 管可配套使用。3圖66、AQY-50型唧筒1-氣體入口； 2-檢定管才f孔；3-三通閥把；4-變換閥；5-墊圈；6-活塞筒；7-拉桿；8- 手柄圖7AQY-50型唧筒（圖7）與比長(zhǎng)式檢定管配套使用，唧筒可抽取被測(cè)氣體樣品， 并均勻送入檢定管內(nèi)，它由唧筒活塞，吸氣口，排氣口和三通開(kāi)關(guān)組成， 活塞桿上有050毫升的刻度，可控制取樣數(shù)量和送氣速度，三通開(kāi)關(guān)用以控制 氣流方向，當(dāng)開(kāi)關(guān)把手與進(jìn)氣口平行時(shí)，唧筒與吸氣口連接。當(dāng)開(kāi)關(guān)把手與排氣 口平行時(shí)，唧筒與排氣口連通，位于兩者之間（45）時(shí)，被測(cè)氣體被封閉在唧筒內(nèi)。三、儀器設(shè)備唧筒、多種氣體檢定器、酒精燈等。四、所需耗材氧化碳檢知管、酒精五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1、空盒氣壓計(jì)測(cè)定時(shí)，在測(cè)定地點(diǎn)將其水平放置，并用手輕輕敲擊合面數(shù)次，消除指針的 蠕動(dòng)現(xiàn)象，待20分鐘左右可讀數(shù)，讀數(shù)值還需根據(jù)儀器所附檢定證進(jìn)行刻度、 溫度和補(bǔ)充校正?？蘸袣鈮河?jì)是一種攜帶式氣壓計(jì)，一般用于井上下非固定地點(diǎn)測(cè)大氣壓。2、干濕球溫度計(jì)用風(fēng)扇式濕度計(jì)測(cè)定時(shí)，用專用鑰匙將小風(fēng)扇的發(fā)條上緊， 風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，使空 氣以1.73.0m/s的流速經(jīng)過(guò)干濕溫度計(jì)的水銀球面周圍， 待12分鐘，兩支溫 度計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后即可讀值計(jì)算。3、卡它計(jì)測(cè)定時(shí)，將干卡它計(jì)先放在60-80C的熱水里使酒精上升至儀器的上部空間1/3處左右，取出抹干，將儀器置于測(cè)定地點(diǎn)用秒表記錄酒精面從38c下降到35c所需要的時(shí)間t,可用下式計(jì)算卡他度：Hf= F （毫卡/厘米2秒）式中：H干干卡他度，毫卡/厘米2秒；F卡他常數(shù)，其值為溫度從38c下降到35c時(shí)每厘米2貯液球表 面所散失的熱量，毫卡/厘米2；t從38c下降到35c所經(jīng)過(guò)的時(shí)間，秒。如果測(cè)定對(duì)流、輻射和蒸發(fā)三者的綜合散熱效果， 可采用濕卡他計(jì)測(cè)量，用 紗布將干卡他計(jì)的貯液球包起來(lái)按上述方法進(jìn)行，其計(jì)算公式如下：H濕=；式中符號(hào)意義同前。對(duì)于從事井下中等勞動(dòng)強(qiáng)度的工作人員，比較舒適的干、濕卡他度分別為8-10毫卡/厘米2秒和25-30毫卡/厘米2秒。六、實(shí)驗(yàn)步驟比長(zhǎng)式CO檢定管測(cè)定法1、采取空氣試樣：用唧筒取樣時(shí)，在測(cè)定地點(diǎn)應(yīng)該先將活塞往返抽送2-325次，使筒內(nèi)原來(lái)存在的氣體完全被試樣氣體所代替（注：實(shí)驗(yàn)室CO的制取如圖8所示）圖82、送入氣體試樣：把檢定管兩端打開(kāi)，將檢定管所標(biāo)注（進(jìn)氣方向箭頭）進(jìn)氣一端插入唧筒排氣插孔中，按檢定管要求的推送時(shí)間均勻的把唧筒內(nèi)50毫升試樣氣體送入檢定管，此時(shí)將產(chǎn)生一棕色環(huán)。3、讀值：棕色環(huán)所指的刻度即為 CO的濃度。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理略。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、檢定管應(yīng)放置在陰涼處，兩端切勿碰壞，使用時(shí)也不要過(guò)早打開(kāi)兩端。 以防影響測(cè)定效果。2、比長(zhǎng)式檢定管的推送時(shí)間應(yīng)根據(jù)廠家標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間均勻推送。如鶴壁 礦務(wù)局生產(chǎn)的檢定管推送時(shí)間為100秒，西安煤礦儀器廠生產(chǎn)的檢定管推送時(shí)間 為90秒。3、高濃度CO的測(cè)定測(cè)定前應(yīng)首先作好測(cè)量人員的防毒措施， 然后按下述方法進(jìn)行測(cè)定：如果被 測(cè)氣體的濃度大于檢定管最大刻度時(shí)， 可以抽取一部分空氣試樣，然后用新鮮空 氣沖淡210倍，最后將所測(cè)結(jié)果乘以沖淡的倍數(shù)，即為所測(cè) CO的實(shí)際濃度。 其計(jì)算式如下：CO真=檢定管指示值 麻釋的倍數(shù)4、微量CO濃度的測(cè)定當(dāng)所測(cè)CO濃度低于檢定管最小示值時(shí)，可采用延長(zhǎng)推送時(shí)間或連續(xù)送氣（50ml的倍數(shù)）的方法來(lái)測(cè)定，其結(jié)果要除以時(shí)間延長(zhǎng)的倍數(shù)（與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間相比）或連續(xù)送氣的次數(shù)，即可得出 CO的真實(shí)濃度值。其計(jì)算如下：CO真=檢定管指示值/時(shí)間延長(zhǎng)的倍數(shù)或送氣的次數(shù)。九、預(yù)習(xí)與思考題1、測(cè)定CO含量時(shí)，棕色環(huán)并沒(méi)有出現(xiàn)，或者棕色環(huán)超過(guò)檢定管最大量程, 這是怎么回事？請(qǐng)解釋。2、如果測(cè)量環(huán)境空氣的一氧化碳濃度較大或特小，如何利用比長(zhǎng)式檢測(cè)管 測(cè)定其濃度？十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求無(wú)。實(shí)驗(yàn)二風(fēng)流點(diǎn)壓力和平均風(fēng)速的測(cè)定實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)房問(wèn)：能源111一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、驗(yàn)證h全=h ±hfe, p全=p靜土 p速，以鞏固在不同的通風(fēng)方式下三種壓力的相互關(guān)系。2、掌握某斷面的平均風(fēng)速的測(cè)定方法，并計(jì)算風(fēng)量二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）點(diǎn)壓力測(cè)定1、首先熟悉管網(wǎng)系統(tǒng)的風(fēng)流方向，觀看皮托管是否正對(duì)風(fēng)流并量管道中心 位置。了解膠皮管與U形水柱計(jì)的接頭是否正確，明確每臺(tái) U形水柱計(jì)測(cè)哪一 種壓力。（壓入式與抽出式通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)壓布置如圖1所示）圖12、點(diǎn)壓力測(cè)定全都檢查無(wú)誤并明確管網(wǎng)系統(tǒng)的布置方式，此時(shí)可開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)待風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常 壓、速壓同時(shí)讀出，填入表格，用空盒氣壓計(jì)或水銀氣壓計(jì)測(cè)定大氣壓并填入表 格。3、驗(yàn)證就相對(duì)壓力而言:抽出式h =端h速壓入式h全=八靜- h速就絕對(duì)壓力而看:h全注：壓入式通風(fēng):巳=Pa +元？713.6Pl.13.6抽出式通風(fēng):hPPa- -13.6線路法測(cè)風(fēng)定點(diǎn)法測(cè)風(fēng)圖2（二）斷面平均風(fēng)速測(cè)定為了測(cè)得平均風(fēng)速，可采用線路法或定點(diǎn)法（圖2）0根據(jù)測(cè)風(fēng)員的站立姿勢(shì)不同分為迎面法和側(cè)身法兩種。迎面法需將測(cè)得的真風(fēng)速乘以1.14的校正系數(shù)。側(cè)身法校正系數(shù)K由下式計(jì)算：S 0.4K 二S式中 S測(cè)風(fēng)站的斷面積，m2;0.4測(cè)風(fēng)員阻擋風(fēng)流的面積,三、儀器設(shè)備礦山通風(fēng)安全仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、皮托管、U形水柱計(jì)、空盒氣壓計(jì)、風(fēng)表、秒表。1、U形水柱計(jì)：U形水柱計(jì)如圖3所示，它是由一根 內(nèi)徑相同的玻璃管彎成U型水柱。并在其中裝入蒸儲(chǔ)水，在 U形管中間有一刻度尺所組成，其測(cè)壓原理是：在測(cè)壓前 U 形管兩端的水面處于水平位置，當(dāng)一端加入較大的壓力時(shí)， 此端液面下降，另一端液面上升，此時(shí)兩端液面的距離若為 L毫米時(shí)，就表明水柱計(jì)的兩端壓力差為 L毫米水柱。2、風(fēng)表：風(fēng)表的種類有很多，本實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)采用葉片 式風(fēng)表（圖4）測(cè)量風(fēng)速。葉輪式風(fēng)表由葉輪、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、 表盤及外殼四部分組成。按其測(cè)風(fēng)范圍又可分為微速（0.35m/s）、中速（110m/s）、高速（130m/s）風(fēng)表三種。風(fēng)表的葉輪是風(fēng)速感受部分，它在風(fēng)流的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。為了減少風(fēng)輪軸與軸承之間的摩擦阻力、 提高軸承壽命，軸承內(nèi)鑲有寶石。葉片與旋轉(zhuǎn)軸之垂直平面呈一定角度，常為45 °左右。風(fēng)表的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)加上表盤、開(kāi)關(guān)桿、回零桿等就形成了風(fēng)表、機(jī)芯及計(jì)數(shù)部分。為了減少傳動(dòng)摩擦阻力，使風(fēng)表啟動(dòng)風(fēng)速低、機(jī)械傳動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)表 中采用了修正擺線齒形，具輪軸上裝有指針，以便與表盤配合讀出讀數(shù)，這套齒 輪傳動(dòng)由離合器控制，使之在規(guī)定時(shí)間內(nèi)記錄下葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的次數(shù)。 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的傳動(dòng)比為1: 3600,即葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)3.6圈，大針轉(zhuǎn)動(dòng)1小格；大針轉(zhuǎn)動(dòng)100小格, 小針轉(zhuǎn)動(dòng)1小格。指針指示的總格數(shù)除以從合上到打開(kāi)的時(shí)間（通常為1分鐘，用秒表計(jì)時(shí)），即得風(fēng)表讀數(shù)（格/分或格/秒）。61-葉輪；2-蝸桿軸；3-表盤；4-開(kāi)關(guān)桿；5-回零桿；6-表殼四、所需耗材無(wú)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段風(fēng)表工作原理：風(fēng)流產(chǎn)生的壓力作用在葉片上，使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪通過(guò)一套 齒輪傳動(dòng)機(jī)械帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于風(fēng)速與葉輪轉(zhuǎn)速成正比，因而也與指針的轉(zhuǎn)速 成正比，而且是線性關(guān)系，即：丫真=a bV表式中：V* 真實(shí)風(fēng)速，m/s或m/min ;V表風(fēng)表讀數(shù)或稱為表速，m/s或m/min （或格/秒、格/分）；a、b風(fēng)表校正系數(shù)。上述方程代表的直線成為風(fēng)表校正曲線，每塊風(fēng)表都要通過(guò)實(shí)際校正得出該 風(fēng)表的校正曲線和曲線方程。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、測(cè)量前關(guān)閉開(kāi)關(guān)板閘，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)而指針不動(dòng)，壓下回零桿，使大小指 針均回歸”的，準(zhǔn)備好一塊秒表，也使秒表回零，準(zhǔn)備使用。2、為了克服風(fēng)表運(yùn)轉(zhuǎn)部分的慣性抵抗力，將風(fēng)表處于測(cè)風(fēng)位置，在風(fēng)吹動(dòng) 下空轉(zhuǎn)2030s,并調(diào)整風(fēng)表的葉輪旋轉(zhuǎn)面，盡量與風(fēng)流方向垂直；3、開(kāi)始測(cè)風(fēng)時(shí)，應(yīng)使風(fēng)表開(kāi)關(guān)板閘與秒表同時(shí)動(dòng)作，并且又不要太用力導(dǎo)致風(fēng)表抖動(dòng)執(zhí)風(fēng)表方法有兩種：一種為中指由下向上勾住提環(huán)，食指伸開(kāi)抵住風(fēng)表殼體 右側(cè)，無(wú)名指和小指并擾托住殼體左側(cè)，起動(dòng)、制動(dòng)、回零全由拇指撥動(dòng)離合閘 板或推動(dòng)回零桿來(lái)完成；另一種是中指由上向下勾住提環(huán)，食指抵在表頭與殼體 聯(lián)接的右側(cè)，拇指頂在殼體左側(cè)，小指伸直在下部抵住殼體，無(wú)名指彎曲，食指 用以打開(kāi)離合閘板，拇指推頂回零壓桿和制動(dòng)離合閘板。4、按測(cè)風(fēng)要求，移動(dòng)風(fēng)表并計(jì)時(shí)，到達(dá)規(guī)定時(shí)間、走完規(guī)定路徑，即制動(dòng) 風(fēng)表指針，從表盤上讀取格數(shù)，再由校正曲線上查處對(duì)應(yīng)的實(shí)際風(fēng)速。風(fēng)量計(jì)算：Q=V 均 >S式中：S管道斷面積，米2。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理略。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、風(fēng)表的測(cè)量范圍要與所測(cè)風(fēng)速相適應(yīng)，避免風(fēng)速過(guò)高、過(guò)低造成風(fēng)表?yè)p 壞或測(cè)量不準(zhǔn)；2、風(fēng)表不能距離人體和巷道壁太近，否則會(huì)引起較大誤差；3、風(fēng)表葉輪平面要與風(fēng)流方向垂直，偏角不得超過(guò)10°,在傾斜巷道中測(cè)風(fēng)時(shí)尤其要注意；4、按線路法測(cè)風(fēng)時(shí)，路線分布要合理，風(fēng)表的移動(dòng)速度要均勻，防止忽快 忽慢，造成讀數(shù)偏差；5、秒表和風(fēng)表的開(kāi)關(guān)要同步，確保在 1min內(nèi)測(cè)完全線路（或測(cè)點(diǎn)）；6、有車輛或行人時(shí)，要等其通過(guò)后風(fēng)流穩(wěn)定時(shí)再測(cè)；7、同一斷面測(cè)定三次，三次測(cè)得的計(jì)數(shù)器讀數(shù)之差不應(yīng)超過(guò) 5%,然后取其 平均值。九、預(yù)習(xí)與思考題1、從U型垂直壓差計(jì)上如何判斷風(fēng)機(jī)的工作方法？十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求無(wú)。實(shí)驗(yàn)三摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)類型：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)房問(wèn)：能源111一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)測(cè)算摩擦阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)的方法。2、掌握測(cè)定通風(fēng)阻力，求算風(fēng)阻，等積孔并繪制風(fēng)阻特性曲線的方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容略。三、儀器設(shè)備軸流式風(fēng)機(jī)及管網(wǎng)系統(tǒng)，皮托管、空合氣壓計(jì)、溫度計(jì)、膠皮管、三通、傾 斜U形水柱計(jì)，垂直U形水柱計(jì)。四、所需耗材無(wú)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段1、摩擦阻力系數(shù)a的測(cè)定礦井通風(fēng)與安全）第三章第二節(jié)可知，對(duì)某一段風(fēng)道（實(shí)驗(yàn)室為管道）的摩擦 阻力可按下式計(jì)算：式中：h摩摩擦阻力，mmH2O;-摩擦阻力系數(shù)，kg?S2/m4;L 風(fēng)道長(zhǎng)度，m;S風(fēng)道斷面積，m2;Q通過(guò)風(fēng)道的風(fēng)量，m3/so由1式可知，若要測(cè)出某段風(fēng)道的摩擦阻力系數(shù)內(nèi)只要測(cè)出這段風(fēng)道的摩擦阻力（h摩）和通過(guò)的風(fēng)量（Q）,同時(shí)把風(fēng)道的長(zhǎng)度（L）周邊長(zhǎng)（U）和凈斷面積（S）量出來(lái)，可計(jì)算出風(fēng)道的摩擦阻力系數(shù)微(1)h摩的測(cè)定根據(jù)風(fēng)流的能量方程可知:12=2P 乙二1 匕:、12g2B +Z2P2 +P2 2g )(2)本次實(shí)驗(yàn)風(fēng)道水平布置位壓差為零(5-2)式改為:h 摩 12=2V22g口2 =3- P2)十2 也： C - 2 2g測(cè)定布置時(shí)，在管道上選取兩測(cè)點(diǎn)1和2,安裝皮托管，將U型水柱計(jì)調(diào)平, 三臺(tái)U形水柱計(jì)分別測(cè)出h速1、h速2和h靜i 2,代入5 2式即可求出h摩12?？諝庵芈?，由下式求出:一 P :=0.461 T式中：p空氣密度(kg/m3);P 大氣壓，毫米汞柱;T絕對(duì)溫度，(273+tC)風(fēng)量取1和2兩點(diǎn)的平均風(fēng)量：Q均=QiQ21Si2gh速 2 k2P2gh速1 K S2P(兩點(diǎn)斷面積Si、S2和動(dòng)壓校正系數(shù)ki和k2,已給)(2)風(fēng)阻R的求算:2Q (3A 二 038 (3)等積孔A的計(jì)算： *'R (m2)摩擦阻力系數(shù)a的計(jì)算:h摩1 2 S3 2U L Q2換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的a值:1.2 -標(biāo)=力已測(cè)1測(cè)2、局部阻力系數(shù)己的測(cè)定由于風(fēng)流的速度和方向突然發(fā)生變化，導(dǎo)致風(fēng)流本身產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成極為紊亂的渦流，從而損失能量，造成這種沖擊渦流的阻力就叫局部阻力， 可由 下式求出:2hM二曷 p2 g毫米水柱（4）1點(diǎn)距拐彎處46倍的管道直徑，2點(diǎn)距拐彎處1214倍的管道直徑。在小型管道拐彎的前后選擇三個(gè)測(cè)點(diǎn) 1、2、3。測(cè)出1、3兩點(diǎn)的通風(fēng)阻力h阻 13。h阻13= h阻1 3+ h局彎（5）所以h局彎=h阻1 -3 - h阻1 - 3（6）h 麻=h 摩-3 XL =3I1 ML"摩 1 331 3又L2- 3L2- 3h 阻 13= （PP3）+（Z 1 pi - Z3（3）+（h 速 1 - h 速 3）因?yàn)楣艿乐睆较嗟扔植宦╋L(fēng)并水平位置，故位壓差速壓差均為零，因此Pn P oh局=甲P3f ML-3L2- 3（P1-P2）、（P2-P3）分別由U形水柱計(jì)測(cè)出, _ 2ghfe 2一則：v1六、實(shí)驗(yàn)步驟略七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理略。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)略。九、預(yù)習(xí)與思考題無(wú)。十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求無(wú)。實(shí)驗(yàn)四 通風(fēng)機(jī)特性測(cè)定實(shí)驗(yàn)類型：綜合實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)房間：安全437一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)通風(fēng)機(jī)主要工作參數(shù)風(fēng)量 Q、風(fēng)壓P、軸功率N、轉(zhuǎn)速n （從而計(jì)算 效率短的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法。2、通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出風(fēng)機(jī)的特性曲線（包括 P-Q曲線，Pst Q曲線，N-Q 曲線，“一Q曲線）。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q、風(fēng)壓P、軸功率N、轉(zhuǎn)速n （效率城等主要工作參數(shù)的 測(cè)定。2、風(fēng)機(jī)的特性曲線（包括 PQ曲線，Pst-Q曲線，NQ曲線，“9曲 線）的繪制。三、儀器設(shè)備根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1236-85通風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力性能實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)并制作了本 實(shí)驗(yàn)裝置，本實(shí)驗(yàn)采用進(jìn)氣管實(shí)驗(yàn)法，裝置分別如圖 1所示。圖1軸流式風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖1.支架2.風(fēng)量調(diào)節(jié)手輪 3.微壓計(jì)4. U型壓力計(jì)5.軸流式通風(fēng)機(jī)6.電動(dòng)機(jī)7.平衡電機(jī)力臂8.靜壓測(cè)壓孔9.比托管及測(cè)壓孔10.整流柵板11.溫度計(jì)12.轉(zhuǎn)速表1、進(jìn)口集流器2、節(jié)流網(wǎng)3、整流柵4、風(fēng)管5、被測(cè)風(fēng)機(jī)6、電動(dòng)機(jī)7、測(cè)力矩力臂8、測(cè)壓管9、測(cè)壓管圖2離心式風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置示意圖試驗(yàn)風(fēng)管主要由測(cè)試管路，節(jié)流網(wǎng)、整流柵等組成。空氣流過(guò)風(fēng)管時(shí)，利用 集流器和風(fēng)管測(cè)出空氣流量和進(jìn)入風(fēng)機(jī)的靜壓Pest,整流柵主要是使流入風(fēng)機(jī)的氣流均勻。節(jié)流網(wǎng)起流量調(diào)節(jié)作用。在此節(jié)流網(wǎng)位置上加銅絲網(wǎng)或均勻地加一 些小紙片可以改變進(jìn)入風(fēng)機(jī)的流量。測(cè)功率電機(jī)6,用它來(lái)測(cè)定輸入風(fēng)機(jī)的力矩, 同時(shí)測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速，就可得出輸入風(fēng)機(jī)的軸功率。四、所需耗材無(wú)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段空氣經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)閥2入風(fēng)管，在整流格柵10后部用畢托管9和傾斜式微壓 計(jì)3測(cè)試管內(nèi)動(dòng)壓Pd,然后得出斷面平均流速 V和風(fēng)量Q。用U行測(cè)壓計(jì)測(cè)定風(fēng)機(jī)進(jìn)口負(fù)壓Pst,然后得出風(fēng)機(jī)靜壓Psto用平衡電機(jī)6及平衡電機(jī)力臂測(cè)定軸功率No風(fēng)機(jī)效率”是計(jì)算得出的，由測(cè)定的流量 Q,風(fēng)壓P和軸功率N用下列公式算出效率P，Q1000N式中P一風(fēng)機(jī)全壓（Pea）;Q風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m3/s）;N一軸功率（kw）。400圖2 Pdi測(cè)點(diǎn)位置、測(cè)點(diǎn)半徑為了測(cè)定風(fēng)量Q,將風(fēng)管斷面分成5個(gè)等面積的圓環(huán)，分別測(cè)定各圓環(huán)的動(dòng)壓值，Pdi測(cè)點(diǎn)位置、測(cè)點(diǎn)半徑ri如圖2所示。在橫向（或縱向）共測(cè)定10個(gè)點(diǎn)的動(dòng)壓Pdi1000sin 二：o g式中l(wèi)i 一傾斜式微壓計(jì)讀值（mm）;sin a 一傾斜式微壓計(jì)傾角正弦;P。一傾斜式微壓計(jì)內(nèi)灑精密度（kg/m3）, 一般可取Po =800 kg/m3;g一重力加速度（m/s2）。然后將測(cè)得的動(dòng)壓按下式進(jìn)行平均PdJP? +匹 士10由平均動(dòng)壓Pd計(jì)算斷面平均流速V式中P 空氣密度（由測(cè)定的空氣溫度查出）（kg/m3）,20 c 空氣，：=1.205 kg/m3;風(fēng)量Q由斷面平均風(fēng)速V和風(fēng)管截面積A算出2(5)(6)八二DQ =NA =V 4式中D一圓截面風(fēng)管直徑（D=0.4m）。風(fēng)機(jī)靜壓PSt由風(fēng)機(jī)進(jìn)口 U形測(cè)壓計(jì)測(cè)得的進(jìn)口負(fù)壓Ps；算出Pst= Pst：式中R；一進(jìn)口負(fù)壓值（Pa）, U形管內(nèi)裝水，測(cè)得的是毫米水柱（mmH2。） 須將其換算成 Pa, （1mmH2O=9.81Pa）;A=0.15Pd( Pa)(7)(8)A舒壓Ps；測(cè)點(diǎn)至風(fēng)機(jī)入口處的損失值，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定取風(fēng)機(jī)全壓P為靜壓Pst與動(dòng)壓Pd之和。P 二 Pst Pd 二 Pst 1.15B風(fēng)機(jī)軸功率N用平衡電機(jī)測(cè)定。K1 2 二 nL（G-Go）N =60 1000式中 N一軸功率（kw）;n風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）；L一平衡電機(jī)力臂長(zhǎng)度（m）；G一風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平衡重量（N）;G0 一風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)的平衡重量（N）;最后由測(cè)得的軸功率N,風(fēng)量Q和全壓P用公式（1）計(jì)算風(fēng)機(jī)效率 4六、實(shí)驗(yàn)步驟1、按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表（表1）的要求記錄實(shí)驗(yàn)常數(shù)和儀器常數(shù)。2、按實(shí)驗(yàn)裝置圖（圖1）接好各個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測(cè)試儀器（電源、微壓計(jì)和 畢托管系統(tǒng)，U形測(cè)壓計(jì)，平衡電機(jī)系統(tǒng)等）。3、將調(diào)節(jié)閥門調(diào)至全開(kāi)狀態(tài)，啟動(dòng)電機(jī)，記錄各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4、逐漸關(guān)小閥門開(kāi)度，每調(diào)節(jié)一次閥門稱為一個(gè)工況，記錄每個(gè)工況所有 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，至少要做78個(gè)工況。5、更換葉輪（每個(gè)葉輪的出口構(gòu)造角 0 2是不同的），重復(fù)步驟1、2、3、4 測(cè)得另一種葉輪出口構(gòu)造角的風(fēng)機(jī)特性曲線。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理1、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中按表1記錄各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2、按表2對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和計(jì)算，計(jì)算公式已在本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中列出 （見(jiàn)實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)原理）。3、將整理過(guò)的數(shù)據(jù)繪制成 P Q、Pst Q、NQ和“9曲線。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)軸流式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是風(fēng)量越小，軸功率越大，所以本實(shí)驗(yàn)不做關(guān)閉閥門的 工況點(diǎn)，更不要在關(guān)閉閥門時(shí)啟動(dòng)電機(jī)，以防電機(jī)過(guò)載而燒壞。九、預(yù)習(xí)與思考題1、試根據(jù)你做出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出該風(fēng)機(jī)的額定工況和風(fēng)機(jī)最佳工作區(qū)。2、用風(fēng)機(jī)相似率換算該型號(hào) 5#風(fēng)機(jī)，1450r/min時(shí)的特性曲線。3、根據(jù)你得出的特性曲線繪制該風(fēng)機(jī)系列的無(wú)因次特性曲線（即 P-Q曲線，N-Q曲線和刈-Q曲線）。十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、完整記錄實(shí)驗(yàn)測(cè)定相關(guān)數(shù)據(jù)；2、按要求繪制出風(fēng)機(jī)性能曲線。實(shí)驗(yàn)類型：綜合實(shí)驗(yàn)要求：必修實(shí)驗(yàn)五掘進(jìn)通風(fēng)技術(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)房問(wèn)：能源111一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握測(cè)定局部通風(fēng)機(jī)性能的布置方式和方法。2、學(xué)習(xí)并掌握用皮托管測(cè)定局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量、有效風(fēng)量率、漏風(fēng)率、風(fēng) 筒百米風(fēng)阻等參數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容略。三、儀器設(shè)備局部通風(fēng)機(jī)一臺(tái)、膠皮風(fēng)筒100M(dP=600MM)、皮托管、U形水柱計(jì)、空盒 氣壓計(jì)、風(fēng)扇式干濕溫度計(jì)、皮尺、膠皮管 。四、所需耗材無(wú)。五、實(shí)驗(yàn)原理、方法和手段略。六、實(shí)驗(yàn)步驟1、局部通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定局部通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定的目的是為了了解局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否合理以及運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)的工況，描述風(fēng)機(jī)的整個(gè)特性，主要是測(cè)出風(fēng)量與風(fēng)壓的關(guān)系，風(fēng)量與功率的 關(guān)系、風(fēng)量與效率的關(guān)系即 Qh、Q- N、Qn三條曲線。通風(fēng)機(jī)個(gè)體特性曲 線能全面反映每臺(tái)風(fēng)機(jī)的性能和特點(diǎn)。這是選好用好風(fēng)機(jī)必不可少的基礎(chǔ)資料。 對(duì)于局部通風(fēng)機(jī)扇一般測(cè)出 Q-h曲線就可滿足要求，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室的條件，只 作Q-h曲線。其操作步驟為：(1)將皮托管放置管道中心并正對(duì)風(fēng)流，用膠皮管將兩臺(tái)水柱計(jì)聯(lián)接，一臺(tái)測(cè)A點(diǎn)連壓，一臺(tái)測(cè)A點(diǎn)靜壓(注：A點(diǎn)的動(dòng)壓校正系數(shù)為0.873)將閘門3和4放下，打開(kāi)閘門1和2。(3)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，利用閘門5調(diào)節(jié)，從全開(kāi)到全閉調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)工況8-10次。每調(diào)次記錄一次h速中、h靜然后換算出風(fēng)機(jī)的風(fēng)量 Q和風(fēng)壓h,其計(jì)算式如下：壓入式通風(fēng)： h扇全=h靜+ h速均=h靜+h速中k2gh速中 k 二D2式中：k動(dòng)壓校正系數(shù)；D管道直徑，米。(4)測(cè)定空氣密度p空氣密度測(cè)定，分別用空盒氣壓計(jì)、風(fēng)扇式干濕溫度計(jì)測(cè)量風(fēng)流的絕對(duì)壓力、 干球溫度和濕球濕度，然后按下式計(jì)算：P = 0.4 6 5P 1-0.3T I7 8占P式中：P風(fēng)流絕對(duì)壓力，毫米水銀柱；T絕對(duì)溫度，273+t;-相對(duì)濕度，%;Psat飽和蒸氣壓力，毫米水銀柱。(5)測(cè)算測(cè)點(diǎn)斷面(已給)(6)繪制Q-h曲線以風(fēng)量為橫坐標(biāo)，扇風(fēng)機(jī)的全壓為縱坐標(biāo)繪出 Q-h曲線。2、風(fēng)量測(cè)算及風(fēng)筒測(cè)定風(fēng)筒測(cè)定包括風(fēng)筒的風(fēng)阻和漏風(fēng)測(cè)定，其目的是求出有效風(fēng)量率、漏風(fēng)率和 百米風(fēng)阻，供掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)計(jì)用，并為合理使用和選擇風(fēng)筒提供可靠資料， 本次實(shí) 驗(yàn)設(shè)備是11千瓦軸流式風(fēng)機(jī)和100米柔風(fēng)筒，局扇安裝在地道下面。(1)布置方式與測(cè)定為了準(zhǔn)確測(cè)出各斷面的風(fēng)量，動(dòng)壓測(cè)點(diǎn)按等環(huán)面積的原則布置， 測(cè)定時(shí)注意 皮托管嘴正對(duì)風(fēng)流。(2)資料整理A、局扇供風(fēng)量Q扇=S2g 2 h速P n ， (m3/s)式中：S為1點(diǎn)風(fēng)筒斷面積，(m2)B速一一1點(diǎn)斷面上各測(cè)點(diǎn)動(dòng)壓之和。B、有效風(fēng)量即風(fēng)筒出風(fēng)口風(fēng)量Qt=S3n ， (m3/s)C、風(fēng)筒的有效風(fēng)量率:P= x10O% = %父100%Q扇QiD、風(fēng)筒全長(zhǎng)的總漏風(fēng)率：%= Q扇Q 效 10陰=Q 100%Q扇Q1E、風(fēng)筒平均百米漏風(fēng)率Poo 漏=Rsr t 100%(2)風(fēng)阻計(jì)算:A、1、2斷面的通風(fēng)阻力h阻 12= h靜 1 一 h靜2./22 >但P12g2g JPh 1 - h 靜 2 2g7Q '2Q1<S1 J式中：h靜1、h靜2斷面1、2的靜壓，毫米水柱22v_ p、9 p2g 2g 一斷面|、2的平均速壓，毫米水柱;S1、S21、2兩點(diǎn)的斷面積，m2Q1、Q2 1、2兩點(diǎn)通過(guò)的風(fēng)量，m3/sB、1、2斷面的風(fēng)阻MiQ1 Q2 (k p )C、風(fēng)筒百米風(fēng)阻R100D、摩擦阻力系數(shù)aR100 = R N100L1 2& D5R1/D5ot =-(kg s2/m4)6.5L6.5"式中：D風(fēng)筒的直徑，m標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的摩擦阻力系數(shù)a標(biāo)和百米風(fēng)阻R標(biāo)100分別為:125 P (kg s2/m4)口1.2Ri00R# 100 -T(k卜)七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理略。八、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)略。九、預(yù)習(xí)與思考題無(wú)。十、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求無(wú)。