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    安全工程专业课件2.2摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定.ppt

    • 文档编号:7414624       资源大小:956.50KB        全文页数:12页
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    安全工程专业课件2.2摩擦阻力系数和局部阻力系数的测定.ppt

    1、学院学院 一、实验目的 1、掌握风筒摩擦阻力与摩擦阻力系数值的实测方法,进一步理解影响摩擦阻力的各个因素。2、掌握使用皮托管和倾斜压差计(或微压计)测定局部阻力系数的原理、步骤和方法。3、掌握测定通风阻力,求算风阻,等积孔并绘制风阻特性曲线的方法。4、通过测定加深理解能量方程在通风中的应用。二、仪器设备扇风机和管网系统(如图2-15所示),皮托管、空盒气压计、温度计、胶皮管、三通、倾斜U形水柱计,垂直U形水柱计、钢卷尺、皮尺。图图2-15 2-15 扇风机和管网系统扇风机和管网系统三、实验原理1、摩擦阻力系数的测定 对某一段风道(实验室为管道)的摩擦阻力可按下式计算:(2-11)式中:h摩摩擦

    2、阻力,mmH2O;摩擦阻力系数,kgs2/m4;L风道长度,m;S风道断面积,m2;Q通过风道的风量,m3/s;U风道的周边长,m。由2-11式可知,若要测出某段风道的摩擦阻力系数,只要测出这段风道的摩擦阻力(h摩)和通过的风量(Q),同时把风道的长度(L)周边长(U)和净断面积(S)量出来,可计算出风道的摩擦阻力系数。三、实验原理 欲测定风筒的摩擦阻力系数,可在图2-15所示的管网系统中,先取一段直线风筒,在风道内选择A、B两个测点,如图2-16所示,在其中亟A、B两点,将单管压差计调平,A、B在两测点放置皮托管,用胶皮管将测点的静压分别接到压差计,测A、B两断面风流的势能差(h测AB),再

    3、用皮托管和压差计分别测出两端面的平均风速,用皮尺和小钢尺量出间的距离和它们的周长。图图2-16 2-16 摩擦阻力系数测定摩擦阻力系数测定三、实验原理 (1)hc的测定。当风筒水平放置、两测点之间风筒断面积相等、没有局部阻力且空气密度近似相等时,根据能量平衡方程可知两测点之间的摩擦阻力就是通风阻力。根据风流的能量方程可知:(2-12)式中:hm1-2AB段风道的通风阻力,Pa;P1、P2AB段风道的势能差,Pa;v1、v2分别为A和B断面的平均风速,m/s;1、2分别为A和B断面的空气密度,kg/m3。三、实验原理 空气重率,由下式求出:(2-13)式中:空气密度(kg/m3);P大气压,毫米

    4、汞柱;T绝对温度,(273+t)。风量取A和B两点的平均风量:(2-14)式中:S1,S2两点断面积,m2;k1,k2动压校正系数。三、实验原理(2)风阻R的求算:(2-15)(3)等积孔A的计算:(2-16)(4)摩擦阻力系数的计算:(2-17)换算成矿井标准状态下的摩擦阻力系数值:(2-18)三、实验原理2、局部阻力系数的测定 由于风流的速度和方向突然发生变化,导致风流本身产生剧烈的冲击,形成极为紊乱的涡流,从而损失能量,造成这种冲击涡流的阻力就叫局部阻力。在图2-15所示风筒直角转弯前后选择两个测定断面C、D,测定CD段通风阻力h阻CD和平均风速。因为 所以 (2-19)三、实验原理 又

    5、 (2-20)式中:测定的AB段风筒风阻,NS2/M7;AB段长度,m;CD段长度,m;测定的铁风筒摩擦阻力系数,kg/m3。(2-21)四、实验步骤1、摩擦阻力系数的测定 按测量要求布置和连接好仪器后,测量AB的间距L、风筒周边长U和风筒的两点断面积S1、S2;启动扇风机,待运转正常后,读出风流中心点的动压hmax及绝对静压差(P1-P2),并同时记录气温t、湿球温度 和大气压P。2、局部阻力系数的测定 选定局部阻力物,例如直角转弯及圆弧转弯的风筒,布置仪器测出h及h动,计算的空气密度,然后计算出值。五、实验结果处理 画出实验示意图,在图中标注皮托管及倾斜压差计(或微压计)的连接方式。具体记录在表2-52-8中。


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