第一节井巷断面上风速分布 一、风流流态 有色液体 、管道流 水 层流:同一流体在同一管 金属网 道中流动时,不同的流速 色液体管 节门 会形成不同的流动状态。 当流速较低时,流体质点排水进水 雷诺试验 互不混杂,沿着与管轴平 行的方向作层状运动,称 为层流(或滞流)
第一节 井巷断面上风速分布 一、风流流态 1、管道流 层流：同一流体在同一管 道中流动时，不同的流速， 会形成不同的流动状态。 当流速较低时，流体质点 互不混杂，沿着与管轴平 行的方向作层状运动，称 为层流(或滞流)
第一节井巷断面上风速分布 紊流:当流速较大时,流体质点的运动速度在大小和 方向上都随时发生变化,成为互相混杂的紊乱流动, 称为紊流(或湍流)。 研究层流与紊流的主要意义: 在于两种流态有着不同的阻力定律
第一节 井巷断面上风速分布 • 紊流：当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和 方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动， 称为紊流(或湍流)。 研究层流与紊流的主要意义： 在于两种流态有着不同的阻力定律
第一节井巷断面上风速分布 风流流态判断 (1)雷诺数- Re Res vd 平均流速v管道直径a流体的运动粘性系数。 在实际工程计算中,通常以R=2300作为管道流动流 态的判定准数,即: R≤2300层流, R>2300紊流
第一节 井巷断面上风速分布 风流流态判断 （１）雷诺数－Re 平均流速v、管道直径d和流体的运动粘性系数。 在实际工程计算中，通常以Re =2300作为管道流动流 态的判定准数，即： Re≤2300 层流， Re＞2300 紊流 vd Re =
第一节井巷断面上风速分布 (2)当量直径 对于非圆形断面的井巷,Re数中的管道直径d应以井巷断 面的当量直径d来表示: S 4 非圆形断面井巷的雷诺数 4vS Re 对于不同形状的井巷断面,其周长U与断面积s的关系, 可用下式表示: U=C√S C断面形状系数:梯形c4.16;三心拱c=3.85;半圆拱 C=3.90
第一节 井巷断面上风速分布 （２）当量直径 对于非圆形断面的井巷，Re数中的管道直径d应以井巷断 面的当量直径de来表示： 非圆形断面井巷的雷诺数 对于不同形状的井巷断面，其周长U与断面积S的关系， 可用下式表示： C—断面形状系数：梯形C=4.16；三心拱C=3.85；半圆拱 C=3.90。 U S de = 4 U v S Re 4 = U = C S
第一节井巷断面上风速分布 (3)、孔隙介质流 在采空区和煤层等多孔介质中风流的流态判别准数为: Re、1K 式中:K—冒落带渗流系数,m2;/滤流带粗糙度系数,m。 层流,R≤0.25;紊流,R>2.5;过渡流0.25<R<2.5 例:某巷道采用工字钢支护,S=9m2,Q=240m3/min=4m3/s,判 断风流流态。 解:Re=vd/v=4s/(v)=4×4×9/(15×10-6×4.16×3)=84615>230,紊流 巷道条件同上,Re=230层流临界风速: V=Re×U×v/4s 2300×4.16×3×15×106(4×9)=0.012m/s<0.15
第一节 井巷断面上风速分布 （3）、孔隙介质流 在采空区和煤层等多孔介质中风流的流态判别准数为： 式中：K—冒落带渗流系数，m 2；l—滤流带粗糙度系数，m。 层流，Re≤0.25； 紊流，Re＞2.5； 过渡流 0.25<Re<2.5 例：某巷道采用工字钢支护，S=9m 2 ，Q=240m 3/min=4m 3/s，判 断风流流态。 解：Re=Vd/ν=4VS/(Uν)=4×4×9/(15×10-6×4.16×3)=84615>2300,紊流 巷道条件同上，Re=2300层流临界风速： V=Re×U×ν/4S =2300×4.16×3×15×10-6/(4×9)=0.012m/s<0.15 l vK Re =