第6次课1矿井通风网络解算软件的使用
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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
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
3 数学模型
? 3．1 节点风量平衡定律
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。
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
2.4.2 风丸软件使用
2.4.2 风丸软件使用
二、通风解析图的绘制
? 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置左击，
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置；如双击某一节点， 则出现上面的对话框，可改变节点的数据。
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
? qvi ? 0
……………………………………………(1)
i?1
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。
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
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：
n2
? hi ? h f ? hn
……………………………………(4)
式中：hf—i?—1 回路中通风机装置的静压，Pa；
hn——回路中的自然风压，Pa。
2wk.baidu.com4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
? 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。
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)。
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。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
?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
2.4.2 风丸软件使用
? 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。
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
2.4.2风丸软件使用
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
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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
? qvi ? 0
……………………………………………(2)
i?1
式中：qvi——连接到该节点的第i条风道的体积流量，m3／s。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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。
? 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：
n2
? hi ? 0
i ?1
……………………………………………(3)
式中：hi——构成该回路的第i条风道的风压，Pa；
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。
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。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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。
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
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
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
3 数学模型
? 3．1 节点风量平衡定律
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。
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
2.4.2 风丸软件使用
2.4.2 风丸软件使用
二、通风解析图的绘制
? 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置左击，
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置；如双击某一节点， 则出现上面的对话框，可改变节点的数据。
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
? qvi ? 0
……………………………………………(1)
i?1
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。
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
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：
n2
? hi ? h f ? hn
……………………………………(4)
式中：hf—i?—1 回路中通风机装置的静压，Pa；
hn——回路中的自然风压，Pa。
2wk.baidu.com4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
? 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。
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)。
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。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
?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
2.4.2 风丸软件使用
? 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。
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
2.4.2风丸软件使用
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
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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
? qvi ? 0
……………………………………………(2)
i?1
式中：qvi——连接到该节点的第i条风道的体积流量，m3／s。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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。
? 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：
n2
? hi ? 0
i ?1
……………………………………………(3)
式中：hi——构成该回路的第i条风道的风压，Pa；
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。
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。
2.4.1 矿井通风网络解算程序编制通用规则
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。
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