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《矿井正常和灾变时期通风网络解算的数学模型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、文章集号：1008X)562(2003)04-043603矿井正常和灾变时期通风网络解算的数学模型王树刚，王继仁，洪林(辽宁工程技术大学廉源与环境工程学KL辽宁阜汗123000)摘要：将矿幷連风网络中的空气流动作为维可压締流体的非定常潦动.建立了矿幷正常和灾变时期連风刚终解算的统數学模型・在同一实佛中•涌过与文献所提供结杲的比皎对橫型进行了测试.釆用该模型可以模拟岀矿井壬常進风期间风流定常流动状念■不可压缩风洗非定當涼动状态和可压缩风流非定常洗动状态•结合算例復拟r矿井正常通风和火灾对明风涎状态的连续变化过程.关键词丫尹通凤：灾变通风：网堵解算：数
2、学模型中图号：TD72文献标识码：AMathematicalmodelforsolvingventilationnetworksduringconventionalventilationandemergencyconditionsWANGShu-gang,WANGJi-ren,HONGLin(CollegeofResourceandEnvironmentEngineering,LiaoningTechnicalUniversity^Fuxin123000,China)Abstract：Theairflowofmineventilationnetwo
3、rksisseenasone-dimensionalunsteadyflow,andaunifiedmathematicalmodelonventilationnetworkcalculationisproposedduringtheperiodsofnormalventilationandemergencyconditions.Thismodel,whichcansimulatethestatesofsteadyflowandunsteadyflowofcompressibleandincompressibleairintheperiodofno
4、rmalventilation,isvalidatedbycomparisonwiththeresultsoftheliteratureinthesameexample・Continuousvariableprocessofflowstatesintheperiodsofnormalventilationandemergencyconditionsissimulatedinthecase.Keywords：mineventilation；emergencyventilation：solvingnetworks；mathematicalmodel0引
5、言应用一般的通风网络理论分析网络中风流状态时，都将风流视为定常流动川，不能模拟网络中的动态变化过程。国内外学者在应用计算机模拟井下火灾方面进行了大量的研究但都未能同现有的通风网络理论结合起来，实际上，在通风网络中经常会遇到非定常流动I叭文献［4］建立了一维可压缩流体非定常流动的数学模型，但没有形成对应通风网络理论的网络解算模型。文献［5］给出了通风网络中非定常流动的数学模型。本文将建立矿井正常和灾变时期通风网络解算的统一数学模型。1通风网络解算的统一数学模型在矿井正常生产条件下，可近似认为巷道风fitQ仅随时间丁变化.而风流的温度T仅取决于空间位
6、置但是.在发生火灾的情况F.燃烧产生的大駅热量使得流过火灾火源的风流温度升高，改变了其热力状态。风量和温度不仅随时间变化，同时也取决于空间位置⑷，即G=QG,r),T=T(s,r)°风流状态由连续方程.运动方程，能量方程和状态方程来描述，具体见文献［6］。引入下列表达式收稿日烁2003-06-15作者简介：千轲雋(1963-)・男.辽宁胡芦岛人・廉士研呢生，01教授・本文加校：赵»aPaPc=TMgdzMgdzyaPds(1)每个节点处的风流温度应满足热平衡，假设在廿点风流混合过程中，与巷道壁没有热交换，认为空气的定压比热为常数，则节点平衡风温：为
7、aPj_JMcp莎7%J毕卑2DkA22A2盒xp(G(4)式中，竹是末节点为丘的分支数；7；是流入节点R的分支末点的风温，Ke此外，方程(3)可表示为回则每个分支中的风流必须满足的关于网络的风區平衡和风压平衡定律如下，NN工=》£bPcQ=°⑵1=1r«l£=12…N-1路方程组dG(O,T)/dr=CTfi-'D(5)式中C=(cm};0={04B=g；D=(久0,…,Dmf)丁，Q可从方程⑶中导得。方程(2)、(4)和(5)组成了通风网络解算的统一数学模型°由方程(2)和(5)可形成N个方程组成的方程组，进而采用龙格•库塔方法，能够求得有Nd
8、r,yIF木备丫)Po[7；(^z)-7；(0.t)
9、巧(O.d个分量的未知量0(0,t).当r=e时，Q(0,心)=(©
