中国矿业大学矿井通风与安全考研资料总结-第5章总结

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1、第五章矿井通风网络中风量分配与调节本章主耍内容及重点和难点1、风量分配棊木定律--三人定律2、网络图及网络特性1）简单网络2）角联及复杂网络3、网络的动态分析4、矿井风量调节5、计算机解算复杂网络矿井通风系统是由纵横交错的井巷构成的一个复杂系统。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曲线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。第一节风量分配基本规律一、矿井通风网络与网络图（一）矿井通风网络通风网络图：用直观的几何图形來表示通风网络。1・分支（边、弧）：表示一段通风井巷的有向线段，线

2、段的方向代表井巷中的风流方向。毎条分支可有一个编号，称为分支号。2・节点（结点、顶点）：是两条或两条以上分支的交点。3・路（通路、道路）：是由若干条方向相同的分支首尾相连而成的线路。如图中,1—2—5、1一2—4—6和1—3—6等均是通路。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。如图中，2—4—3、2—5—6—3和1—3—6—75、树:是指任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的一类特殊图。rti-T这类图的几何形状与树相似，故得名。树屮的分支称为树枝。包含通风网络的全部节

3、点的树称为其生成树，简称树，（二）矿井通风网络图特点：1)通风网络图只反映风流方向及节点与分支间的相互关系，节点位置与分支线的形状可以任意改变。2)能清楚地反映风流的方向和分合关系，并且是进行各种通风计算的基础，因此是矿井通风管理的一种重要图件。网络图两种类型：一种是与通风系统图形状基木一致的网络图,如图5-1-3所示;另一种是曲线形状的网络图，如图5-1-4所示。但一般常用曲线网络图。绘制步骤：(1)节点编号在通风系统图上给井卷的交汇点标上特定的节点号。⑵绘制草图在图纸上陆出节点符号，并用单线

4、条(直线或弧线)连接有风流连通的节点。形整理按照正确、美观的原则对网络图进行修改。通风网络图的绘制原则：(1)用风地点并排布置在网络图屮部，进风节点位于其下边；回风节点在网络图的上部，风机出口节点在最上部；(1)分支方向基本都应由下至上；(2)分支间的交叉尽可能少；(3)网络图总的形状基本为“椭圆"形。(4)合并节点，某些距离较近、阻力很小的几个节点，可简化为一个节点。(5)并分支，并联分支可合并为一条分支。二、网络中风流流动的基本定律1、风量平衡定律风量整定律是指在稳态通风条件下，单位时间流入

5、某节点的空气质量等于流出该节点的空气质量；或者说，流入与流出某节点的各分支的质量流量的代数和等于零,若不考虑风流密度的变化，则流入与流出某节点的各分支的体积流量（风量）的代数和等于零，B

6、J：工Q<=o如图a,节点4处的风量平衡方程为:Q1-4+Q2-4+Q3-4-04一5-Q4-6=。将上述节点扩展为无源回路，则上述风量平衡定律依然成立。如图b所示，回路2-4-5-7-2的各邻接分支的风量满足如下关系：01-2-@-4-2-6-。7-8=°2、阻力定律对于任一分支或整个网路系统，均遵守：hi=

7、RQ23、能量平衡定律馄-心3-心4-心2=。2）有动力源假设：一般地，冋路中分支风流方向为顺时针时，其阻力取逆时针时,其阻力取“一=1）无动力源（址HQ通风网路图的任一回路屮，无动力源时，各分支阻力的代数和为零，即：ZX=o如图，对冋路2-3-4-6中有:设风机风压②，自然风压Hn。如图,对回路1-2-3-4-5-1中有:Hj+H/v=%+hR2+hR3+hR4+hR5一般表达式为：即：能量平衡定律是指在任一闭合冋路中，各分支的通风阻力代数和等于该冋路中自然风压与通风机风压的代数和。第二节简单

8、网络特性一、串联风路Qs=Qi=Q?=..=Qn2•总风压（阻力）等于各分风压（阻力）之和风压（阻力）Z和，即：nhs=+力2++h“=工hj/=13•总风阻等于各分支风阻之和，即：&沖」+第…+人=&+&+……+代4・串联风路等积孔与各分支等积孔间的关系（二）串联风路等效阻力特性曲线的绘制根据以上串联风路的特性，可以绘制审联风路等效阻力特性曲线。方法：即为串联风路的等效阻力特性曲线。1、首先在h-Q坐标图上分别作出串联丿’2、根据串联风路“风量相等，阻力叠加"的原则，作平行于/?轴的若干条等风

9、量线，在等风量线上将1、2分支阻力h

10、、h2叠加，得到串联风路的等效阻力特性曲线上的点；3、将所有等风量线上的点联成曲线R3，二、并联风网由两条或两条以上具冇相同始节点和末节点的分支所组成的通风网络，称为并联风网。如图所示并联风网由5条分支并联而成。（二）并联风路特性：1•总风量等于各分支的风量之和，即MM

11、+M2++M”£M.i=1当各分支的空气密度相等时，2•总风压等于各分支风压，即7+0严=工Q/hs,=h）=h9==hni=i注意：当各分支的位能差不相等，或分支中存在风机等通风动力时，并