风流点压力的测量及压力关系
时间：2014-04-23 阅读：5073
（一）风流点压力
井巷风流断面上任一点的压力称为风流的点压力。相对于某基准面来说，点压力也有静压、动压和位压；就其形成的特征来说，点压力可分为静压、动压和全压；根据压力的两种测算基准，静压又分为静压（P静）和相对静压（h静）；全压也分为全压（P全）和相对全压（h全）；动压永远为正值，无、相对压力之分，用h动表示。
需要说明的是，同一巷道或通风管道断面上，各点的点压力是不等的。在水平面上，各点的静压、位压都相同，动压则是中心处大；在垂直面上，从上到下，静压逐渐增大，位压逐渐减小，动压也是中心处大。因此，从断面上的总压力来看，一般中心处的点压力大，周壁的点压力小。
（二）压力的测量及其相互关系
1、静压P静的测定
井巷风流中某点的静压一般用空盒气压计、精密气压计或矿井通风综合参数测定仪测定。
2、动压h动的测定
有两种方法：
（1）在通风井巷中，一般用风表测出该点的风速，利用式（2-9）计算动压。
（2）在通风管道中，可利用皮托管和压差计直接测出该点的动压。如图2-10所示。
图2-10 动压的测定
3、全压的测定
测出某点的静压P静和动压h动之后，用下式计算该点的全压P全：
P全＝P静＋h动 （2-15）
上式（2-15）也是压力之间的关系式。即不论抽出式通风还是压入式通风，某一点的全压等于静压与动压的代数和。因动压为正值，所以全压大于静压。
（三）相对压力的测量及其相互关系
风流中某点的相对压力常用皮托管和压差计测定，其布置方法如图2-11a所示。
左图为压入式通风，右图为抽出式通风。
图2-11 不同通风方式下风流中某点压力测量和压力之间的相互关系
a—皮托管和压差计的布置方法 b—风流中某点各种压力之间的关系
1、压入式通风中相对压力的测量及相互关系
如图2-11a左图所示，皮托管的“+”接头传递的是风流的全压P全，“-”接头传递的是风流的静压P静，风筒外的压力是大气压力P0。在压入式通风中，因为风流的压力都高于同标高的大气压力，所以P全＞P0、P静＞P0，P全＞P静。由图中压差计1、2、3的液面可以看出，压力高的一侧液面下降，压力低的一侧液面上升。
压差计1测得的是风流中的相对静压：h静＝P静－P0
压差计3测得的是风流中的相对全压：h全＝P全－P0
压差计2测得的是风流中的动压：h动＝P全－P静
整理得：h全＝P全－P0＝（P静＋h动）－P0＝（P静－P0）＋h动＝h静＋h动 （2-16）
式（2-16）说明：就相对压力而言，压入式通风风流中某点的相对全压等于相对静压与动压的代数和。
2、抽出式通风中相对压力的测量及相互关系
如图2-11a右图所示。压差计4、5、6分别测定风流的相对静压、动压、相对全压。在抽出式通风中，因为风流的压力都低于同标高的大气压力，所以P全＜P0、P静＜P0，P全＞P静。由图中压差计4、6的液面可以看出，与大气压力P0相通的一侧水柱下降，另一侧水柱上升，压差计5中的液面变化与抽出式相同。由此可知测点风流的相对压力为：
h静＝P0－P静 或 -h静＝P静－P0
h全＝P0－P全 或 -h全＝P全－P0
h动＝P全－P静
整理得：h全＝P0－P全＝P0－（P静＋h动）＝（P0－P静）－h动＝h静－h动 （2-17）
式（2-17）说明：就相对压力而言，抽出式通风风流中某点的相对全压等于相对静压减去动压。
需要强调的是，式（2-17）中的 h全和h静分别是全压和静压比同标高大气压力的降低值，而式（2-16）中的h全和h静则分别是全压和静压比同标高大气压力的增加值。公式中采用的都是其值。
图2-11b清楚地表示出不同通风方式下，风流中某点各种压力之间的关系。
例2-1 在图2-11a所示的压入式通风风筒中，测得风流中某点的相对静压h静＝1200Pa，动压h动＝100Pa，风筒外与该点同标高的大气压力P0＝98000Pa，求该点的P静、h全、P全分别是多少？
解：（1）P静＝P0＋h静＝98000＋1200＝99200 Pa
（2）h全＝h静＋h动＝1200＋100＝1300 Pa
（3）P全＝P0＋h全＝98000＋1300＝99300 Pa
或 P全＝P静＋h动＝99200＋100＝99300 Pa
例2-2 在图2-11a所示的抽出式通风风筒中，测得风流中某点的相对静压h静＝1200Pa，动压h动＝100Pa，风筒外与该点同标高的大气压力P0＝98000Pa，求该点的P静、h全、P全分别是多少？
解：（1）P静＝P0－h静＝98000－1200＝96800 Pa
（2）h全＝h静－h动＝1200－100＝1100 Pa
（3）P全＝P0－h全＝98000－1100＝96900 Pa
或P全＝P静＋h动＝96800＋100＝96900 Pa