急变流场对截面气流参数的影响：实例分析

若把测定截面选在闸门之后不远如图13-27所示的D—D截面上。如无闸门，则该截面处于缓变流场中，这样的布局无疑是正确的。但是如果想使用闸门的不同开度来改变工况，那以，D—D截面就转化为急变流场了。闸门下放到一定程度后，D—D截面上不但流速分布严重不均，静压沿截面不再为常数，而且闸门后的气流涡区也会伸展到该截面来。此时，在该截面上就无法测定出正确的气流参数了。

试观察图13-30的性能曲线。它与图13-26的不同点仅为风机装置静压是在D—D截面上用8支带导流套的总压管测定，其他条件皆相同。如图13-30所示，在副井井口节流与用立闸门节流时的风机装置静压曲线在q为9200m³/min左右相交，q大时，p_st下降得更厉害；q小时，p_st反而大大增加了。功率曲线与图13-26的相同，静效率曲线则向左方移动。图13-30的实线曲线是正确的，而虚线曲线会比图13-26的虚线出现更大的偏差，其原因之一是立闸门下放时，气流产生预旋的影响。但是，不仅如此，D—D截面距离立闸门过近还会使测定值严重失真。

当闸门开度在25%以上，而又未达到全开，相当于风量在9200～18000m³/min之间时，大部分总压测管在主流区，个别或少数落入涡区。D—D截面诸总压管的平均读数基本上反映了主流区中的读数。由于出现涡区，有效的过流截面缩小，该截面上的流速及动压增大；还由于在主流里，流速沿截面的分布也是不均匀的，这将导致该截面上的动压增大，从而使该截面的全压相对值，即风机装置的静压将进一步降低。

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图13-30 某矿井主通风机装置对比性能曲线

——在副井井口节流 - - - -在C—C截面用立闸门节流 p_st——风机装置静压，在D—D截面用8支带导流套总压管测定 q——风量、在B—B截面测定 P—电动机输入功率

当闸门开度在15%以下，相当于q=8590m³/min时，情况则相反。此时D—D截面上的多数总压测管落入涡区中。诸总压测管的平均值基本上反映了涡区中的读数。涡区中的流向：顺流、逆流皆有，空间流动的特性更强。即使采用了带导流套的总压管，在涡区中也是无能为力了。