点风速与平均风速在圆形巷道中的关系.docxVIP

文章编号：1008-0562(2014)12-1654-06doi:10 文章编号：1008-0562(2014)12-1654-06 doi:10.3969/j.issn.1008-0562.2014.12.016 点风速与平均风速在圆形巷道中的关系 赵 丹 1，黄福军 1,2，陈 帅 1，王 东 1，王大伟 1 （1.辽宁工程技术大学 安全科学与工程学院，辽宁 阜新 123000； 2.中国矿业大学（北京） 资源与安全工程学院，北京 100083） 摘 要：针对矿井井下风速传感器所测得的风速不能反映流经此巷道风流的真实风速，且风速传感器的位置不同 其所测得的风速值与真实风速之间的误差也不同.采用数学理论及相关推理方法，以圆形巷道为例，参考流体在 圆形管道中的运动规律，分别对流体层流和紊流的运动形式进行分析.研究结果表明：巷道截面中某一点风速与 此巷道中的平均风速之间存在着一定的函数关系. 关健词：传感器；风速；数学理论；层流；紊流 中图分类号：TD 725 文献标志码：A Relationship between point air velocity and average air velocity in circular roadway ZHAO Dan1, HUANG Fujun1,2, CHEN Shuai1 , WANG Dong1, WANG Dawei1 (1.College of Safety Science and Engineering, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, China; 2.Faculty of Resources Safety Engineering, China University of mining and Technology（Beijing）, Beijing 100083, China) Abstract: In order to solve the problem that the numerical value measured by wind speed sensors in mine cant reflect the true wind speed of air movement, and the size of the error is also different if wind speed sensors are located at different positions, this paper analyzed the laminar and turbulent motion forms respectively by using mathematical theory and the related reasoning methods, taking the circular pipeline for example and referring to the movement rule of fluid in circular pipeline. The result of study shows that the certain function relation exists between point air velocity and average air velocity in the roadway. Key words: transducer; wind speed; mathematical theory; laminar; turbulent 0 引 言 流动速度较低.紊流层内风流速度比较大，并由巷 道壁面向巷道轴心方向渐渐增大[5].风速传感器测 得的风速并不能代表巷道的平均风速，只能代表 风流曲线上某一点的风速.找到巷道内的点风速， 即传感器测量的风速值与平均风速之间的关系， 根据传感器测得的点风速推导出巷道的平均风 速，是本文所要解决的关键问题.文献[6]、文献[7] 都用实验的方法来确定点风速和平均风速之间的 关系.本文以圆形巷道为例理论分析巷道中任意位 置的风速，即点风速与该巷道中平均风速之间关系. 煤矿井下的瓦斯、火灾、粉尘等所谓“一通三防” 事故的发生、发展及造成的危害都与通风系统的可靠 性及抗灾性不强有关，即所谓“因风致灾”.目前，各 大煤矿井下已经普及了监测监控系统[1] ，除了甲 烷、粉尘、一氧化碳、温度、压力、风门开停等 参数被监测外，还包括风速值，只有保持稳定的 风速值，才能保障井下安全生产[2]. 而在矿井通风系统中，传感器的安设位置除 了对监测风速值有一定的影响外，其它对于气 体、压力及温度的测量值都没有太大的影响.这是 因为在矿井通风系统中，主宰着巷道横