巷道内传质对通风阻力的影响

通风阻力的计算与测定是保障煤矿安全生产必须进行的日常工作。通常认为巷道内造成风流能量损失的途径主要是沿程摩擦损失、局部阻力损失、热阻力。传热导致流体物性参数会发生大变化,产生热阻力。巷道内不断有水蒸气和瓦斯等气体掺混进入主流空气中,形成复杂的对流传质现象,同样也会影响物性参数,从而产生附加通风阻力。这是一种被人们忽视的能量损失。本文对这种能量损失形式进行了探讨,提出了传质附加阻力概念,并运用CFD模拟技术研究了不同传热、不同散湿强度下通风阻力的变化规律。结果表明:当巷道风流速度低于0.5m/s时,传质使巷道阻力增加15%以上;当风速增大到2m/s以后,传质对巷道阻力的影响减弱,使巷道阻力约增大5%左右;当传质与传热同时存在时,传质会削弱热阻力,其综合效果不是简单的代数相加,传热与传质对阻力的影响是同一数量级。文中给出了传质附加阻力拟合计算式,可用于实际巷道通风设计和日常矿井通风能力核定。