杏彩体育app风管漏风量及压力计算

　　1、陆懋成摘要：本文指出了;以往计算刚性风管漏风率的不准确性，是因为未包含局部阻力位置对漏风率的影响,并重新定义了百米漏风率位置，应在风管的末端.还建立了分段计算漏风的方法，推导了两条漏风规律。在巷道掘进及隧道地下工程中，普遍采用风管向施工工作面提供新鲜空气、排出有害气体和粉尘。风管漏风量在相同的距离下有几倍甚至几十倍的差异，国内外都存在这种现象（1.2）。这是由于目前对风管安装质量无统一公认的标准。设计者对风管漏风量、风机工作压力无成熟的计算公式，致使管路通风造成巨大浪费。在目前采用内燃机械进洞，无轨运输的长距离独头巷道中，问题尤为严重。本文试图为准确计算风管漏风量及压力，建立一个衡量风管安装质

　　2、量的标准。一、现有风管漏风量及压力计算公式的问题目前计算风管漏风量及压力公式主要有以下几种：1.以面米漏风率计算1，3：式中P100百米漏风率；Q扇一一风机风量（米3/秒）；Q有效风量（米3/秒）；L风管长度（米）。从（1）式中看出，百米漏风率是指在L长度下，平均每一百米的漏风率。而不同长度的风管压力沿风管的分布不同，总漏风率不等，百米漏风率也不等，因此（1）式只能用于同种风管，相同长度，局部阻力相似的管路中，具有很大的局限性。.日本高木英夫公式2式中Q1吸入风量;Q2有效风量;x风管长度;漏风特性指数。风百是图lm）10风质悦度：IID）011风百是图lm）10风质悦度：IID）011巴班H

　　3、港巴京电2格匕公式（2）是将风管漏风因素简化后，根据理论建立的。该文作者认为要正确估计风管漏风及压力是非常困难。3活洛宁公式：Qf=Q0（3）=（L+-DnKjRy（4）式中一一漏风风量备用系数；Q0风管末端风量Qf风机风量；D风管直径；R风管全长摩阻系数；n风管接头数目；K相当于直径1米的风筒透风系数，值大小与风管连接质量有关，插接可取0.0080.01,法兰盘连接用胶皮可取0.0010.005。此式在实际中K值不易估计，直接量测困难，同时0时，计算结果使任意长的的风管都能得到有效风，显然与实践不符。局部阻力位置的影响因素未包括在式内。.日本青函隧道计算工（4）式中Qf风机风量（米3/秒）；

　　4、Qe各开挖面所需风量（米3/秒）；B风管百米漏风率0.02（硬管）；风管长度（米）。此式推导如下：假定：就有：（6）式表示任意长风管的B值都相同，未虑风管长度改变、压力变化对B值的影响。当风管长度从L增加到L时，风机工作压力增高，风量减小（Qf（Qf-Qf-1）得到：处，一处一；S/-iorofBB（原假定不成立）摩擦阻力系数；L风管长度（米）；d风管直径（米）；局部阻力系数；Y空气容重（公斤/米3）；g重力加速度（米/秒2）;F风管断面积（米2）；Q风量（米3/秒）。在取Q值时，采取了几何平均（9）风管漏风量与压力关系：（10）式中q漏风量；H风管内静压；K漏风系数。在风管长，漏风量大的情况

　　5、下用平均风量计算压力会产生较大的误差。总之，风管漏风与管制造、安装质量、风管内压力，风管接头多少等相关，而压力又与风管总长、局部阻力位置，摩擦阻力，风速大小等有关。以上公式在全面、准确反映这些因素时存在问题，特别是未包含局部阻力位置的影响。因此计算结果与实际情况出入较大。有的计算式仅为理论推导，无实验数据支持。二、介绍风管漏风量与压力的分段计算法1.漏风与压力的关系在观察管路漏风大小时可以发现：一个接头与下一个接头的漏风量不一样，它们漏风孔（或者条缝大小不一样），继续观察下去并不是下一个接头就比上一个接头的漏风量大（或小），而是按其安装技术，风管质量等因素使一段距离的条缝基本保持一定的大小。因

　　6、此，可以认为：两段长度相等的风管，其漏风处的局部阻力系数是相等的。现在我们假定漏风是在这段长度的平均压力产生的，则有下列关系成立。1J（11）进+任出）式中Hep平均压力2z-漏风处局部阻力系数；f-漏风处面积；其余符号同前。在不同的压力H下则有：这一关系在大瑶山施工通风实测中得到证实（表1）。当时测压段为662米。将表1中数据代入（12）式2052-lS68_r148+25下+121.50.718707066风管管漏风量及压力实测记录表1测次II断面nn断面山一山段动压（毫米水银柱）静压（毫米水银柱）风量（米3/秒）动压（毫米水银柱）静压（毫米水银柱）风量（米3/秒

　　7、）长度（米）接头（个）摩擦系数总漏风率120.2714820.5216.522518.686621690.01259%218.0525519.4113.43121.516.856621690.012513%注：1风管由2毫米钢板制成、内径1.2米每节3.85米，法兰接头；2第一测次风管出口无阻力，第二次测次没有阻力；3动压用补尝式微压计读数，静压用U型压力计读数;1IQn14测动压时断面分为10环，表中动压为40点动压平均值。2.风管漏风量及压力计算知道漏风量与压力的关系后，将风管全长分成若干段（1=20,50,100米）然后便可以从风道口出发依次计算。l的长度根据风管漏风程度而定，漏风大的1

　　8、可取20米，漏风程度小的可取100米。H1=H0+RQ02Q1=Q0+q1Q2=Q1+q2H3=H2+RQ22电=管鼾*Q3=Q2+q3Hn=Hn-1+RQn-12（13）Hn=Hn-1+RQn-12Qn=Qn-1+qnQ0为工作面所需风量，一般由量、内燃机马力、瓦斯涌出量等因素确定，在（13）中为已知量，入值可从有关表中查得。由于是循环计祢，编一简单程序，电算十分方便。q1值通过量测确定，具体方法随后介绍。式(13)中压力采用的算术平均值，其误差在q值计算中是比值关系，后又开平方，使误差缩小了。当压力采取几何平均值时还可得到以下关系式H1=R1Q0Q1=R1Q0(Q0+q1)H2=R2(

　　9、Q0+q1)(Q0+q1+q2)H2=(Q0+q1+q2)(Q0+q1+q2+q3)令：Mn为n段前总漏风量契二J小十六)十藻)契二J小十六)十藻)(14)也可写成(15)(16)Hn=f(RM)Q02(15)(16)风量也可表达为Qn=F(R)Q0于是我们得到两条漏风性质：在紊流状态下，同一管路中任意一点的静压力与风管出口的动压之比，不随风量的改变而改变。(17)还可推广在同一管路中任意两点的静压比，不随风量的改变而改变，这一性质可用来衡量我们量测的准确性。在紊流状态下，同一管路中任意一点的风量与风管出品处风量之比Q0/Qn,不随风量的变化而改变，漏风率为定值。M=1例筠（18）风管安装质量

　　10、的衡量标准两根相同长短、材质、管径的风管往往因连接的质量不同，漏风程度相差很大，为了找出不同风管压力比相同的一段，那么就只有风管出口的一段11（如取100m则为百米漏率，而不能用平均值），它的安装质量我们用。表示：Si（19）_吗在测量q1时不局限1的长度，当在100米以内量测q1是十分困难的，设。值在1%10%的范围内，按式（13）计算出各段的漏风率M。（用有公式输入的计算器，运算十分方便）然后绘制成LM曲线）。当在管路中某点测得漏风主M时反算，即可从LM线。如果。值在安装质量较高的的情况下测得，还可拟定为此种风管的的安装标准。当达不到。标准值时，应视为安装质量问

　　12、.8%167167.0%262464.3%2444说明.K=0.0012,Z=0.00013,b=0.013,o=0.008,P100=1.286%.表1第一次实测中II、1111、断面为662米，II断面至风管出口距离为700米一九七五年全国通风管道定型会议确定从100200毫米（外径）共26种，矿用风管采用的管径种类少。硬管多为铁质法兰接头，软管多为拉链接头。制定统一标准的困难不大。三、结束语现有的漏风计算公式中，都有一个系数需用实验和经验来确定，如高木英夫公式中的Z,青函隧道社算式中的B,沃洛宁公式中的K,及本文中的。认为计算结果与实际不符是取值不准的看法，只是问题的一方面。三、结束语现

　　13、在我们用表1中第一测次的实验数据反求这些经验数据，然后再推算不同长度的漏风率和压力作比较（表2）；从表中看出：高木英夫公式与日本青函隧道计算式是一致的。与沃洛宁公式比较；漏风率相差3538%，与式（13）相差2429%。式（13）与活宁公式漏风率相差1016%，压力相差1524%。因此，即使经验数据取得准确，各公式描绘风管漏风规律及压力分布规律是不一致的，尚待广大通风工作者从理论分析和实测数据中去确认它们的准确性。参考文献1煤矿通风与安全编写组：煤矿通风与安全2高木英夫：“在掘进坑道和隧道等工程中的通风”国外矿业与安全1981.23油田干夫：三井矿山技术1980年3月、16卷12号4田中一男：“青函隧道的通风与排水”隧道译丛1982.4

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