第五章 矿井通风网络中风量分配与调节

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1、5第五章矿井通风网络中风量分配与调节第五章矿井通风网络中风量分配与调节（2个学时）§5-1.风量分配基本规率。§5-2简单网络特性。§5-3通风网络动态特性分析。1.上次所讲课内容的回顾（5～10min）1.1上次课所讲内容通风机的实际特性曲线，风机房水柱计读数与矿井通风阻力和风机压力之间的关系。通风机工况的求法，通风机的联合运转及通风机选型和噪声控制。1.2能解决的实际问题（1）绘制风机特性曲线，求工况点；（2）通风机联合运转的工况分析；（3）进行通风机选型。2.本节课内容的引入（5min）2.1与上次内容的

2、关联。2.2讨论的主要内容风量分配的规律，简单网络特性，通风网络的动态特性分析。2.3思考题3.内容讨论与课堂讲述（60～70min）第一节风量分配基本规律矿井通风系统是由纵横交错的井巷构成的复杂系统。用图论的方法对通风系统进行抽象描述，把通风系统变成一个由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。一、矿井通风网络与网络图：（一）矿井通风网络1.分支（边、弧）表示一段通风井巷的有向线段，线段的方向代表井巷中的风流方向，每条分支可有一个编号，称为分支号。伪分支，数值（如分支的风阻风量、阻力等）2.节点是两条成两条以

3、上分支的交点。3.路（通路、道路）由若干条方向相同首尾相连而成的线路。图中1-2-5、1-2-4-6、1-3-6均是通路。图4.回路由两条或两条以上分支首尾相连形成的闭合线路称为回路。若回路中除始、末点重合外，无其他重复节点，则为基本回路，简称回路，当回路中的非相邻节点间不存在分之时，该回路又称为网孔。5.树不含有回路的连通图称为树，树中的分支为树枝。包含网络中全部节点的树，称为生成树。除去生成树后，剩下的称为余树，余树中的分支称为余枝。图6.割集割集是使连通图失去连通性的分支集合。（二）矿井通风网络图通风网络

4、图只反映风流方向及节点与分支间的相互关系，节点位置与分支形状可以任意改变，因此网络图的形状可以千变万化。二、风量平衡定律。风量平衡定律是指在稳定通风条件下，单位时间流入节点的空气质量等于流出该节点的空气质量。或者流入与流出某节点的各分支的质量流量的代数和等于零。图∑Mi=0或∑Qi=0三、能量平衡定律是指在任一闭合回路中，各分支的通风阻力代数和等于该回路中通风机风压与自然风压的代数和。hf+hN=∑hRi第二节简单网络特性一、串连风路由两条或两条以上分支彼此首尾相连，中间没有风流分汇点的线路称为串联风路。其特性

5、：1、总风量等于各分支的风量，即：Ms=M1=M2=??????=Mn,ρ=cosf时，Qs=Q1=Q2=??????=Qn。2、总阻力等于各分支阻力之和，即：hs=h1+h2+???????hn=∑hii=1nnhs3、总风阻等于各风阻之和，即：Rs=2=R1+R2+????Rs=∑Ri，h=Rθ2Qsi=14、串联风路等积孔与各分支等积孔的关系，As=A1=1.1921.19?2=Rs,2=R1AsA11.1921.1921.1921.192?2=2+2+???+2AsA1A2An?1=As二、并联风路由两

6、条或两条以上具有相同始末节点的分支组成的通风网络。称为并联风路。1、总风量等于各分支风量之和，即：Ms=M1+M2+???+Mn=∑Mn，i=1n当ρ=cosf时，Qs=Q1+Q2+?????Qn=∑Qni=1n2、总风压等于各分支风压，即：hs=h1=h2=???????=hn，当各分支的位能差不相等时，并联分支的阻力并不相等。如图所示：图水平巷道a-1-b中，hRab=Pta-Ptb'上下山巷道a-2-b中，hRab=(P-P)+gh(ρ-ρ)tatb使得hRa1b≠hRa2b，这是一种特殊情况。3

7、、并联风网总风阻与各分支风阻的关系Rs=hshnh1，，....R=R=?Qs=1n222QsQ1QnQ1=?????Qn=。?=。=，?4、并联风网等积孔等于各分支等积孔之和，即：As=A1=，.....An=?=Qs=Q1,=Qn?As=A1+????An5、并联风网的风量分配22hs=RsQ，h=RQ111sRsQs2=R1Q12?Q1=s。三、串联风路与并联风路的比较，1、串联风路总风阻与总阻力大，并联的小；2、串联风路的风量是后一入风是前一出风的排出风量，并联风路中各分支与风量均为新鲜风流。四、角联风

8、网图如图所示：并联巷道ACB和ADB之间有CD巷道相连，巷道CD叫角联巷道。（网络图中叫角联分支）仅有一条角联分支的网络叫做简单角联风网，当有两条或两条以上的角联分支时称为复杂角联风网。角联风网的特点是：风流方向不稳定。对于CD分支中的风流方向有三种情况：1、θ5=0时，CD两点压力相等。（风流的从压力高的地方流向压力低的地方）。h5=0,θ1=0,θ2=0由风量平衡定律得：h1=h2