第6次课1 矿井通风网络解算软件的使用

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2.4.2 风丸软件使用
（3）巷道的删除 如要删除某条巷道，选中”巷道删除”按钮，分别单击 要删除的巷道的两端节点，即出现是否对话框”Du you want to delete the road ?”选择”是（y）”删除，选择”是 （n）”不删除。 注意：删除巷道后，节点仍存在。 3、通风机的制作 选中”增加通风机”按钮，分别单击要增加的两个节点 （其中一个为地面节点），出现”增加风机”对话框。在第 一个文本框内填入选取风机曲线上的各点间距，第二个文本 框内选择的填入的数据组数（即在风机曲线上取的点数）， 然后依次填入通风机曲线上各点的风量（从零点开始，到最 后一点，单位是1000m3/min的整数倍）和对应的风压 （mmH2O），确认即可。
1、节点的绘制、变更、与删除 （1）节点的绘制 单击”增加节点”按钮，将光标移至绘图窗口的某一位臵左击， 在出现的对话框内输入节点编号、节点标高，并选择井口 节点或井下节点后，即在窗口中绘制一个节点。照此方法 依次绘制其它节点。 （2）节点的变更 单击”节点变更”按钮，将光标移至要变更的节点上，按住鼠 标左键移动，可将节点移至任何位臵；如双击某一节点， 则出现上面的对话框，可改变节点的数据。
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2.4.2 风丸软件使用
（3）节点的删除 单击”删除节点”按钮，在要删除的节点上双击，即可删除 该节点。 注意事项： 地面节点为双圆圈，井下节点为单圆圈； 与风机相连的进风端（抽出式通风）的节点虽然在地面，但 是其压力为非大气压力，所以作为井下节点； 当节点与巷道相连时，应先删除巷道，后删除节点
1 主题内容与适用范围 本标准规定了矿井通风网络解算采用的数学模型、数值计 算方法、解算步骤和精度检验。 本标准适用于编制用数字计算机完成复杂通风网络解算的 程序。 本标准不适用于编制非稳定风流分析、主要通风机优选和 风量调节计算的程序。
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2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则
2 术语 2．1 矿井通风网络 表示矿井风道的连接关系和风流方向的网络。 2．2 节点 通风网络中，两条以上风道的交汇点。 2．3 回路 通风网络中，由若干条风道首尾相接构成的闭合路径。 2．4 通风网络解算 运用通风网络中风流流动定律计算各风道风量自然分配的 过程
h
n2
h f hn
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3．3 通风阻力定律 空气流经一条风道时消耗的机械能与通过风量的平方成正比。通风阻 力定律由下列方程表示：
h Rq
2 V
……………………………………………(5)
式中：h——风道风压，Pa； qv——风道风量，m3／s； R——风道风阻，N· s2／m8。 上述方程(1)(或(2))、(3)(或(4))和(5)组成通风网络(以下简称风网) 解算的数学模型。
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计算间隔---------者火计算的时间间隔，通常1-2分钟，间 隔时间越长，计算速度越快，但分析精度降低； 终时----------发火计算的结束时间（分），通常60-180分； 浓度----------异常者火前沿可被识别的火灾气体浓度，超 过0.001以上时可被识别； 最大计算次数---------到解析收敛的最大迭代计算次数 （最多2000次）。 精度------表示计算的精度，一般选0.1 地表温度------填入实际温度值. 当只进行风网解算时,要把表示间隔，火源的节点编号，火 源温度，计算间隔，终时，浓度设为0，最大计算次数可根 据实际情况设定，一般设为500-1000。
2.4 矿井通风网络解算软件的使用
2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则
1.主题内容与适用范围 2.术语 3.数学模型 4.数值计算方法 5.解算步骤 6.精度检验
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1.矿井通风解析系统功能 2.通风解析图的绘制 3.通风解析 4.查看 5.风机曲线
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2.4.2 风丸软件使用
输入风门，风墙等符号，首先选择巷道变更，在弹出的 窗口内选择改变巷道位臵，在需要增加的位臵上点击鼠标右 键，在弹出一个窗口中选择风门，调节门等。 （2）巷到的变更 选中”巷到变更”按钮，单击要变更的巷道的两个节点， 即出现”一般巷道的编辑”对话框，改变框中的参数，确认 即可。”一般巷道的编辑”中的”改变巷道位臵”是指巷道 有拐弯或巷道有交叉遮蔽部分不显示时实用。
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2.4.2 风丸软件使用 三、通风解析
单击菜单栏”解析（A）”，在其子菜单中选”风 量”，在”风量”子菜单中选”标准解析”，单击，或 单击工具栏的解析按钮”analysis”(解析)窗口。单击窗 口中的”参数更新”按钮，出现参数对话框，填入适当 的参数，确定，回到解析窗口，单击”开始”击开始解 析。 参数对话框参数的意义如下: 表示间隔-------火灾时，火灾气体前沿位臵显示的时间 间隔（分）； 火源的节点编号---------发火的节点编号； 火源温度---------发火火源的温度（℃）；
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在风网图上，应对所有风道和节点分别编号，并对重要用风 点及通风设施作出标记。 5．2 建立数据文件 按照所编制程序的要求，填写原始数据表，并输入到计算机 外存设备中，形成可供风网解算程序调用的数据文件。
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5．3 解算风网 在数字电子计算机上，运行所编制的风网解算程序，对风网进 行解算，打印出解算结果。 在解算过程中，矿井主要通风机的工况点应始终落在正常运行 工况区内。否则，风网解算程序应作出以下处理：中断解算进程， 向用户提示所发生的问题；或者，继续解算进程，但在输出解算结 果时，给出必要的信息，提示用户注意本次解算的质量。 5．4 分析解算结果 将得出的解算结果，如重要用风点的风量、重要节点的风压和 主要通风机工况等数值填写到风网图上，以便作进一步分析。 6 精度检验 程序应包含一个检验解算精度的模块，以便在完成风量自然分 配计算后，把解算结果回代到原数学模型中，计算节点风量闭合差 和回路风压闭合差，并以这两个闭合差的最大绝对值，作为本次解 算的精度。
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3．2 回路风压平衡定律
风流从一个节点经过不同路径到达另一节点所消耗的机械能相等。 在一条回路上，设定回路方向后，当风道的风流方向与回路方向一 致时，风道的风压取正值；反之，取负值。则回路风压平衡定律由 下列方程表示：
h
i 1
n2
i
0
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3 数学模型
3．1 节点风量平衡定律 单位时间流入一个节点的空气质量等于流出该节点的空气质量。习惯 上，流入节点的质量流量取正值，流出节点的质量流量取负值。节点风 量平衡定律由下列方程表示： n1
q
i 1
vi
0
……………………………………………(1)
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2.4.2 风丸软件使用 一、矿井通风解析系统功能 1、矿井通风网络的分析计算； 2、矿井火灾时的通风计算； 3、矿井火灾时最优退避路线的选择； 4、通风异常巷道的检测； 5、水路管网的极端。
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2.4.Байду номын сангаас 风丸软件使用
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2.4.2 风丸软件使用 二、通风解析图的绘制
式中：qmi——连接到该节点的第i条风道的质量流量，kg／s； n1——连接到该节点的风道数。
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当进入矿井的空气视为不可压缩气体时，质量流量可用体积流量替代， 方程(1)改写为： n1
q
i 1
vi
0
……………………………………………(2)
式中：qvi——连接到该节点的第i条风道的体积流量，m3／s。
4
数值计算方法
风网解算的数学模型是非线性代数方程组，其数值计算方法有回路风 量法和节点风压法。其中，回路风量法又有牛顿法和克劳斯法(又称斯 考德—恒斯雷法)。
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5 解算步骤
5．1 绘制风网图
在绘制风网图时。矿井的入、回风井口应合并为一个节点 (使用同一节点编号)或用风阻为零的虚拟风道把它们连接起 来，以构成闭合网络。
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2.4.2 风丸软件使用 四、查看
在查看菜单内，选择画面设定，在弹出的对话框内，可 选择显示精度，线上，线下显示的数据。还可设定节点大小、 字休尺寸。
五、风机曲线
选择解析-工具-扇风机特性表示，可自动生成一个 以.fan为扩展名的文件，这个文件是风机的特性曲线，用 Dispwinc.exe打开这个文件，可以显示风机的特性曲线，在 Dispwinc.exe内，可以对风机曲线的X，Y轴进行修改。我们 现在进行实例
……………………………………………(3)
式中：hi——构成该回路的第i条风道的风压，Pa； n2——构成该回路的风道数。 当回路中有机械风压和自然风压时，方程(3)改写为： ……………………………………(4) i 1 式中：hf——回路中通风机装臵的静压，Pa； hn——回路中的自然风压，Pa。
i
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2、巷道的制作、变更与删除 （1）巷道的制作 选中”增加巷道”按钮，分别单击要用巷道连接的两个 节点，（此时两个节点变为红色），即出现”新增加巷道’’ 对话框，在其中填入相应的数据，确定即可。 只进行通风网络解算时，只要输入巷道的风阻和平均温 度，如不知道平均温度，可自行假设正常室温，但不能有各 巷道间温度相差过大的问题，如温度相差过大，可能造成风 量不准。在发火分析中要用到巷道的长度、断面积、热传导 系数等数据，必须输入正确的数据。