通风复习思考题

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？1-4CO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850m3/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2-172-18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=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0123456t,℃-5-31015232320P，Pa98924.9100178.2102751.2105284.4102404.6100071.598924.9φ,%0.50.954-5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4-72-11NO20，n=630r／min，F2为4-72-11NO16,n＝710r／min，Rco＝0.2943N.s2／m8,Roa=0.981N.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之值同题4-13，用作图法求风机工况点和风路C中风流方向。题4-4图题4-13图4-15描述主要通风机特性的主要参数有哪些？其物理意义是什么？4-16轴流式通风机和离心式通风机的风压和功率特性曲线各有什么特点？在启动时应注意什么问题？第五章5-1什么是通风网络？其主要构成元素是什么？5-2如何绘制通风网络图？对于给定矿井其形状是否固定不变？5-3简述风路、回路、生成树、余树、割集等基本概念的含义。5-4基本关联矩阵、独立回路矩阵、独立割集矩阵间有何关系？5-5矿井通风网络中风流流动的基本规律有哪几个？写出其数学表达式。5-6比较串联风路与并联风网的特点。5-7写出角联分支的风向判别式，分析影响角联分支风向的因素。5-8矿井风量调节的措施可分为哪几类？比较它们的优缺点。5-9矿井通风网络解算问题的实质是什么？5-10比较各种风量调节计算方法的特点。5-11如图5-6-1所示通风网络图，试选择其任一棵生成树，并构造其基本关联矩阵、独立回路矩阵和独立割集矩阵。5-12如图5-6-2所示并联风网，已知各分支风阻：R1=1.274，R2=1.47，R3=1.078，R4=1.568，单位为N·s2/m8；总风量Q=36m3/s。求：(1)并联风网的总风阻；(2)各分支风量。图5-6-1图5-6-25-13如图5-6-3所示角联风网，已知各分支风阻：R1=3.92，R2=0.0752，R3=0.98，R4=0.4998，单位为N·s2/m8。试判断角联分支5的风流方向。5-14如图5-6-4所示并联风网，已知各分支风阻：R1=1.186，R2=0.794，单位为N·s2/m8；总风量Q=40m3/s。求：(1)分支1和2中的自然分风量Q1和Q2；(2)若分支1需风10m3/s，分支2需风30m3/s；采用风窗调节，风窗应设在哪个分支？风窗风阻和开口面积各为多少？图5-6-3图5-6-45-16根据本章例5-5-1和例5-5-2的有关数据，上机练习网络解算与风量调节计算软件的使用方法。5-17某矿通风网络的结构参数及各分支风阻、高程及位能差列于表5-6-1中。(1)画出通风网络图；(2)用网络解算程序分别解算有无自然风压时的风量分配情况。风机特性点：(14,2520)、(18,2030)、(22,1100)，风量单位为m3/s，风压单位为Pa。5-18如