爱华网一、引言 在对煤矿主通风机的安全性能检测检验中，依据《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》AQ1011-2005的规定，风量测定截面应选择无涡流的、流线接近平行且垂直于该截面的位置。而在实际检测检验现场，井下风流途经的风硐往往弯度急、距离短，由此造成气体涡流严重，只能通过与矿方协商选择新的风量测量截面和方法，静压差法就是其中之一。 以往用柏努利方程推导出的静压差法，大多不考虑直管摩擦阻力与局部阻力的影响，只是把气流当成了能量损失为零的理想流体，由此造成风量计算结果存在一定误差。本文正是在考虑到阻力的情况下，推导出经过修正的公式，使风量最终测试数据更接近于真实情况。 二、 修正压差法的公式推导 图为环形风管正视图，气流由I-I圆形截面流向II-II环形截面，I-I截面和II-II截面在风叶的同一侧。在整个测试中: v1—I-I截面的气体流速m/s；v2—II-II截面的气体流速m/s。 d1—I-I截面的当量直径m ；d2—II-II截面的当量直径m 。 S1—I-I截面的有效面积m2 ；S2—II-II截面的有效面积m2 。 p1—I-I截面的静压pa ；p2—II-II截面的静压pa 。 Σhf—1kg在管路上的总能量损失J/kg。 由于两截面间静压差很小，可按不可压缩流体来处理。即：v1S1=v2S2 , 再推导可得： v2=v1()2 ① 在截面I-I和II-II之间列柏努利方程：gΔz++=We-Σhf (J/kg) ∵ 两截面中心线的高度相同，∴Δz=0 又∵ 两截面在风叶同一侧，∴截面间无外功加入，We=0 ∴ Σhf =+,式中， 空气密度ρ一般取1.1kg/m3 将①式代入整理得: Σhf =0.5v12[1-()4]+ ② 管路上的总能量损失Σhf是管路上全部直管阻力与局部阻力之和: ∴ Σhf = (λ+ξ) ③ 一般情况下，可选取1.5；当 ≤0.8时， 局部阻力系数ξ取0.1。 在气流滞流区与过渡区的边界处，摩擦系数λ取0.032。 于是③式可转换为：Σhf = 0.074v12 ④ 整理②式和④式得： v1=30.15d22 ∴ 风量 Q =3.14v1()2= 23.67d12d22（m3/s）⑤ 三、 修正差压法结果验证 为检验修正差压法测试风量的可靠性，我们在对某煤矿的主通风机（如前图）风量测试中，采用两种方法同时对其风量进行测试比对。①满足《煤矿在用主通风机系统安全检测检验规范》条件，风量测定截面选择在无涡流的、流线接近平行且垂直于该截面的位置，用智能多路风速仪测试。②利用修正压差法测试风量，截面I-I和II-II选择在风叶的前部，I-I截面圆形风管的当量直径为3.18m，II-II截面环形风管的当量直径为2.51m。 从两者现场测试数据的相对偏差分析，修正压差法与风速法结果高度一致，完全可以应用于实际的风量测试工作中。 修正压差法与风速法测试风量结果比对表
四、注意事项 截面I-I和II-II必须选择在风叶的同一侧，两截面的有效面积相差要在20%以上。公式中的直径d1、d2为有效面积的当量直径，实际就是把一个异形截面积当作圆形截面来求直径。对于环形风管，d当量=。静压差Δp要由微压计来测量，即有两支皮托管各自放置在两截面测点处，其软管同时接入微压计来读数。
