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《基于matlab的通风网络解算程序编制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、本文发表在陕西煤炭2010年第29卷第6期，如需引用，请注明参考文献…姜诗明,裴绍宇,郄雷敏.基于MATLAB的矿井通风网络解算程序编制[J].陕西煤炭,2010,29(6).基于MATLAB的矿井通风网络解算程序编制姜诗明（西安科技大学能源学院，陕西西安710054）Email：bestjsm@126.comQQ：bestjsm@126.com摘要：介绍了矿井通风网络解算的数学模型，根据Cross迭代法基于MATLAB编制了矿井通风网路解算程序，并结合实例介绍了程序使用方法。表明用MATLAB编制通风网络解算程序具有编程
2、简单、代码简洁、使用方便等优点，为通风系统分析及优化提供了工具。关键词：MATLAB；通风网络解算；程序；ProgramforMineVentilationNetworkSolutionBasedOnMATLABJiangShiming(SchoolofEnergyEngineering,Xi’anuniversityofscienceandtechnology,Xi’an710054,China) Abstract:Inthispaper,amathematicsmodelofcalculatingventilation
3、networkisintroducedatfirst.AccordingtoCrossiterationmethodprogrammedformine ventilationnetworksolutionbasedonMATLAB,andtakenexamplestoshowhowtouseit.Allofthisproofthattheprogramhasmanyadvantages,suchaseasytouse,codesimple,convenient.Itprovidesatooltoanalysisandopt
4、imizetheventilationsystem.Keywords:MATLAB；Ventilationnetworksolution；Program1引言矿井通风网络解算是在已知矿井通风网络结构、分支风阻、风机特性的情况下，求解所有分支风量的过程。它作为通风安全管理定量分析工具，其作用贯穿矿井通风系统生命周期的始终，矿井的新建、改建、扩建都离不开它。通风网络解算对于模拟井下通风状况，预测网络工况在网络结构、风阻、风机的参数改变时的变化，一直起着很重要的作用。矿井通风网络解算对矿井通风系统进行理论分析或实验研究，辨识通风
5、系统危险源，做出安全可靠性评价，制定安全技术措施，提高矿井通风系统安全可靠性有着重要的意义。然而矿井通风网络解算程序编制却是一项困难的工作，目前通风网络解算软件一般利用VB、C++、C#等高级程序语言编制，在整个软件生命周期中普遍存在着软件开发严重依赖于操作系统及编程语言，难以实现跨平台、跨语言共享代码；软件自身形成封闭系统，难以对现有通风软件进行二次开发，功能扩展性差；程序代码冗长难懂，开发及维护困难等问题。MATLAB被称作第四代计算机语言，它具有语言简洁高效，简单易学，运算符、库函数及工具箱丰富，计算功能强大，绘图方
6、便，扩展能力强大，可移植性好等特点。因此非常适合于编制矿井通风网络解算程序。2矿井通风网络解算数学模型本文发表在陕西煤炭2010年第29卷第6期，如需引用，请注明参考文献…姜诗明,裴绍宇,郄雷敏.基于MATLAB的矿井通风网络解算程序编制[J].陕西煤炭,2010,29(6).矿井空气在通风网络中流动遵循节点风量平衡定律、回路风压平衡定律和阻力定律[1,2]。对于节点数，分支数的通风网络：(1)(2)(3)其中：(4)式（1）可改写为：(5)将式（3）（4）（5）代入（2）得：(6)式中：，为分支风量列向量；为对风量列向量
7、每个元素取绝对值所得的列向量；为以为主对角元素的对角矩阵；为余树枝风量列向量；，为分支风压列向量；，为分支阻力列向量；，为风机风压列向量；，为分支位能差列向量；为分支风阻列向量；为以为主对角元素的对角矩阵；为回路风压代数和列向量。，为图G的关联矩阵；为图G的基本回路矩阵；3通风网络解算算法及程序编制式（6）为非线性方程组，通常采用迭代法求解其数值解。设第k次迭代后风量近似值为，将式（6）用泰勒级数展开并忽略二阶无穷小项得：本文发表在陕西煤炭2010年第29卷第6期，如需引用，请注明参考文献…姜诗明,裴绍宇,郄雷敏.基于MA
8、TLAB的矿井通风网络解算程序编制[J].陕西煤炭,2010,29(6).(7)(8)式中，，为独立回路风量修正值列向量；为雅可比矩阵，(9)若雅可比矩阵为对角占优矩阵，即：(10)则可略去雅可比矩阵非对角元素，式（8）简化为：(11)可根据（6）式计算，，式（11）称为Cross迭代式，也称Scott
