风流断面上的风速测定实验报告 1 1、、系 系 部:安全工程系 2 2、、实验名称:
风流断面上的风速测定 3 3、、实 实 验 室:矿井通风实验室(模型室)4 4、、科 科 目:
5 5、、实验时间:
6 6、、班 班 级:
7 7、、学生姓名:
8 8、、学生学号:
9 9、、实验的目的:
掌握某断面的平均风速的测定方法,并计算风量。
10、实验器材 及使用注意事项 实验器材:
机械式分表(高、中、低)、空盒气压计、秒表、风机 注意事项:
1)机械风表应正对风流 2)机械风表使用中避免掉落、磕碰 3)选择与实际风流相适应的分表 4)运表过程要匀速 11、、实验原理:
风表的种类有很多,本实验采用叶片式风表(图 1-4)测量风速。叶轮式风表由叶轮、传动机构、表盘及外壳四部分组成。按其测风范围又可分为微速(0.3~5m/s)、中速(1~10m/s)、高速(1~30m/s)风表三种。
1-叶轮;2-蜗杆轴;3-表盘;4-开关杆;5-回零杆;6-表壳 图 图 1-4 1 12 2、实验内容(重点说明)1)测量前关闭开关板闸,使风轮转动而指针不动,压下回零杆,使大小指针均回归“0”位,准备好一块秒表,也使秒表回零,准备使用; 2)为了克服风表运转部分的惯性抵抗力,将风表处于测风位置,在风吹动下空转 20~30s,并调整风表的叶轮旋转面,尽量与风流方向垂直; 3)开始测风时,应使风表开关板闸与秒表同时动作,并且又不要太用力导致风表抖动; 4)按测风要求,移动风表并计时,到达规定时间、走完规定路径,即制动风表指针,从表盘上读取格数,再由校正曲线上查处对应的实际风速。
平均风速测定:风流产生的压力作用在叶片上,使叶轮转动,叶轮通过一套齿轮传动机械带动指针转动。由于风速与叶轮转速成正比,因而也与指针的转速成正比,而且是线性关系,即:
表 真bV a V 式中:真V——真实风速,m/s 或 m/min; 表V——风表读数或称为表速,m/s 或 m/min(或格/秒、格/分); a、b——风表校正系数。
风量计算:
Q=V 均 ×S 式中:S——管道断面积,米2。
1 13 3、数据记录 平均风速测定结果 表 表 1 1--4 风速测定
表速(m/min)风速 V 1 V 2 V 3 V 均 V 表(m/s)V 真(m/s)1 14 4、数据处理 1)三次数据验证 最大值-最小值/最小值≤5% 2)表 真bV a V =(V1+V2+V3)/3*60= 格/秒 3)查曲线得出表 真bV a V 4)用曲线方程验证 表 真bV a V 式中:真V——真实风速,m/s 或 m/min; 表V——风表读数或称为表速,m/s 或 m/min(或格/秒、格/分); a、b——风表校正系数。
5)风量计算:
Q=V 均 ×S 式中:S——管道断面积,米2。
1 15 5、误差分析 1)井下用空盒气压计测大气压时,应使合面平行于风流方向以消除速压影响。
2)用湿度计测定空气的相对湿度时,读数时应首先读湿温度计的示值,然后再读干温度计的示值。
3)风表的测量范围要与所测风速相适应,避免风速过高、过低造成风表损坏或测量不准; 4)风表不能距离人体和巷道壁太近,否则会引起较大误差; 5)按线路法测风时,路线分布要合理,风表的移动速度要均匀,防止忽快
忽慢,造成读数偏差; 6)有车辆或行人时,要等其通过后风流稳定时再测; 7)同一断面测定三次,三次测得的计数器读数之差不应超过 5%,然后取其平均值。
1 16 6、实验心得及思考 优化矿井井下通风的通风质量,为通风阻力测定系统提供计算数据,为拟定发生矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸事故时的风流控制方案提供必要的通风参数,