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矿井通风机等积孔及其特性分析

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：为了评价通风机的运行特性，有时使用等积孔的概念，尤其是矿井通风机，经常使用此概念。设ce为通风机的最大自由排出速度，ce表征了风机的特性及空气的动力性能，这样通风机的全压可表示为φ称为周速系数，它反映在一定的压力下，叶轮圆周速度的大小，在讨论通风机的噪声及耐磨性时常常用到它。图3-3示出不同型式通风机在获得相同压力时圆周速度的大小。

为了评价通风机的运行特性，有时使用等积孔的概念，尤其是矿井通风机，经常使用此概念。

假设通风机的排气口为一薄壁小孔，此孔通过的的流量q_V、压力降Δp，分别为通风机的流量、全压，那么通过小孔的速度c₀用下式确定：

流量为

式中，q_V为通过小孔的流量（m³/s）；Δp为通过小孔的压力降（Pa）；ρ为气流密度（kg/m³）；φ为流量修正系数，一般取φ=0.65；A为小孔的面积。

在标准状态下，ρ=1.2kg/m³，取φ=0.65，则

在矿井采用的抽出式通风机系统中，通风机出口都装有扩散器，Δp可以认为就是通风机的全压p，故式（3-28）可写为

把q_V、p用流量系数q_V、压力系数p的关系代入，则

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令

A称为等积孔系数。

则

显然，若已知通风机的流量q_V、压力p，可由式（3-29）计算小孔面积；再根据通风机最高效率点的、求得等积孔系数A；最后由式（3-31）确定合理的叶轮直径。4.周速系数

如前所述，通风机的全压可用出口截面的动压表示。设c_e为通风机的最大自由排出速度，c_e表征了风机的特性及空气的动力性能，这样通风机的全压可表示为

φ称为周速系数，它反映在一定的压力下，叶轮圆周速度的大小，在讨论通风机的噪声及耐磨性时常常用到它。图3-3示出不同型式通风机在获得相同压力时圆周速度的大小。

图3-3 各种通风机在产生相同压力时周速u的大小