井巷风速单点测试方法及其可行性研究

摘要

利用一点风速快速准确获得巷道平均风速是实现矿井通风智能监测监控的关键技术.针对该技术中的核心问题(断面平均风速u与该断面任意点风速u的关系),采用理论分析与实验验证相结合的方法进行了研究,提出了巷道平均风速单点测试方法;为确保该方法的可行性,研究过程考虑了风速大小、巷道形状、粗糙度、湍流发展程度等影响因素.理论研究表明,充分发展的圆管湍流中,u与u近似服从正比关系,且在很宽的风速范围内,比例系数k可视为定值.实验结果表明,非圆管、非充分发展湍流中,u与u仍满足近似正比关系,与理论分析结果相吻合;比值k与断面所处的流动环境及测点在断面内的位置有关;同一断面内任意两点的风速之比近似为定值;理论分析结论在巷道湍流环境中具有可行性.据此给出了单点测风方法的基本步骤及比例系数k的失效条件.