第6次课1-矿井通风网络解算软件的使用课件.ppt

1、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1 1 主题内容与适用范围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 2 术语术语21 矿井通风网络 表示矿井风道的连

2、接关系和风流方向的网络。22 节点 通风网络中，两条以上风道的交汇点。23 回路 通风网络中，由若干条风道首尾相接构成的闭合路径。24 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 3 数学模型数学模型 31 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：(1)式中：qmi连接到该节点的第i条风道的质量流量，kgs；n1连接到该节点的风道数。011niviq2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则当进入矿井

3、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：(2)式中：qvi连接到该节点的第i条风道的体积流量，m3s。011niviq2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则 32 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：(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)式中：hf回路中通风机装置的静压，Pa；hn回路中的自然风压，P

4、a。nfniihhh21021niih2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则 33 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：(5)式中：h风道风压，Pa；qv风道风量，m3s；R风道风阻，Ns2m8。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 4 数值计算方法数值计算方法 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)。2VRqh 2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则 5 5 解算步骤解

5、算步骤 51 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。52 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。2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则53 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

6、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。54 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 6 精度检验精度检验 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。2.4.1矿井通风网络解算程序编制通用规则一、矿井通风解析系统功能一、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

7、路线的选择；4、通风异常巷道的检测；5、水路管网的极端。2.4.2 风丸软件使用2.4.2 风丸软件使用二、通风解析图的绘制二、通风解析图的绘制1、节点的绘制、变更、与删除（1 1）节点的绘制）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 2）节点的变更）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。2.4.2 风丸软件使用 （3 3）节点的删除）

8、节点的删除v 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。v 注意事项：v 地面节点为双圆圈，井下节点为单圆圈；v 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；v 当节点与巷道相连时，应先删除巷道，后删除节点 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。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

9、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。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置，在需要增加的位置上点击鼠标右键，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”改变巷道位置”是指巷道有拐弯或巷道有交叉遮蔽部分不显示时实用。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

10、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。2.4.2 风丸软件使用三、通风解析三、通风解析 单击菜单栏”解析（A）”，

11、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:v 表示间隔-火灾时，火灾气体前沿位置显示的时间间隔（分）；v 火源的节点编号-发火的节点编号；v 火源温度-发火火源的温度（）；2.4.2 风丸软件使用v 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；v 终时-发火计算的结束时间（分），通常60-180分；v 浓度-异常者火前沿可被识别的火灾气体浓度

12、，超过0.001以上时可被识别；v 最大计算次数-到解析收敛的最大迭代计算次数（最多2000次）。v 精度-表示计算的精度，一般选0.1v 地表温度-填入实际温度值.v 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。2.4.2 风丸软件使用四、查看四、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2.4.2 风丸软件使用