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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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2.4.1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。
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2.4.2 风丸软件使用
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
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
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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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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 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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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
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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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。
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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。