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题名基于回路风量法的复杂矿井通风网络解算算法
被引量：39
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作者
钟德云
王李管
毕林
王晋淼
朱忠华
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机构
中南大学资源与安全工程学院
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期365-370,共6页
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基金
国家高技术研究发展计划(863)资助项目(2011AA060407)
国家自然科学基金资助项目(51374242)
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文摘
随着矿井通风系统变得越来越复杂,传统的解算方法已经难以满足风网解算的要求,寻找一种能够快速解算复杂风网的算法具有重要意义。对回路风量法的解算原理进行了系统深入的研究,分析了现有通风网络解算算法的局限性,提出了一种改进的Scott-Hinsley法。该算法具有收敛速度快、能解决含有单向回路复杂矿井通风网络解算问题;采用了无初值的回路风量法,便于快速地进行二次解算;运用BFS法改进了生成树的结构,并用双通路法快速圈划回路;实现了固定半割集下的通风网络按需分风,可自动按需分配风量;分析了单向回路造成回路风量法解算失败的原因,并通过修改搜索策略解决了含有单向回路的通风网络解算问题。
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关键词
回路风量法
网络解算
独立回路
单向回路
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Keywords
circuit air-quantity method
network solution
independent circuit
unidirectional circuit
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分类号
TD725
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名外因火灾通风网络风量风质失效模型与数值解算方法
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作者
李伟
刘彦青
张浪
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机构
煤科通安(北京)智控科技有限公司
煤炭科学技术研究院有限公司
智能开采与岩层控制全国重点试验室
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出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期196-212,共17页
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基金
中国煤炭科工集团科技创新创业基金资助项目(2021-2-TD-ZD005)
煤科院科技发展基金资助项目(2021CX-II-14)。
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文摘
为了尽可能复现火灾时期通风网络内风量波动、风流逆转、风温异常、有毒有害气体蔓延、氧气体积分数降低等灾变过程,构建了外因火灾通风网络风质风量失效物理模型,采用时序化分析方法进行了解耦处理。通过风阻、火风压、风流密度关键通风参量计算模型,将基于质量流量守恒的通风网络回路风压平衡方程、通风网络风流-围岩热量交换-传播控制方程、有毒有害气体弥散-扩散控制方程、氧气消耗-运移控制方程进行联立,构建了外因火灾通风网络“风量风向-风温-有毒有害气体体积分数-氧气体积分数”非稳定多场耦合数学模型。采用回路风量牛顿法求解通风网络风量风向变化,采用迎风离散格式的有限差分法求解通风网络内风流传热-传质过程,建立了火灾时期全风网“节点-分支-网络”风量风质失效多物理场耦合解算方法,构建了多物理场间接耦合解算流程,编写了解算程序。通过在角联结构试验巷道内开展外因火灾试验,初步验证了模型的准确性与适用性,在此基础上分别模拟了进风区分支与用风区分支火源位置情况下复杂通风网络内风量变化、风流逆转、风温异常、有毒有害气体蔓延、氧气体积分数波动的动态变化过程。模拟结果表明:火源位置在进风井条件下风量显著变化分支达到通风网络分支总数的61%,风流逆转分支数量占通风网络分支总数的11%,风温显著变化分支数量达到通风网络分支总数的76%,CO侵入分支数量达到通风网络分支总数的84%,氧气体积分数显著变化分支数量达到通风网络分支总数的41%,进风井分支发生外因火灾造成的灾害影响范围和影响强度均明显大于其他分支。
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关键词
通风网路
回路风量法
风流质量流量守恒
有限差分法
传热传质
节点元素
分支元素
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Keywords
ventilation network
loop air volume method
air flow conservation
finite difference method
heat and mass transfer
node element
branch element
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分类号
TD724
[矿业工程—矿井通风与安全]
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