《通风安全学》 第五章矿井通风网络中风量分配与调节 安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系
《通 风 安 全 学》 第五章 矿井通风网络中风量分配与调节 安徽理工大学能源与安全学院 安全工程系
本章主要内容 、风量分配基本定律 二、网络图及网络特性 通风网络动态特性分析 四、矿井风量调节 五、应用计算机解算复杂通风网络
本章主要内容 一、风量分配基本定律 二、网络图及网络特性 三、通风网络动态特性分析 四、矿井风量调节 五、应用计算机解算复杂通风网络
、风量分配基本定律 矿井通风网络与网络图 1)矿井通风网络 矿井通风系统: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 由线、点及其属性组成的系统,称为通风网络。 通风网络图:用直观的几何图形来表示通风网络。 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
一、风量分配基本定律 1.矿井通风网络与网络图 (1）矿井通风网络 矿井通风系统：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 由线、点及其属性组成的系统，称为通风网络。 通风网络图：用直观的几何图形来表示通风网络。 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
、风量分配基本定律 2)节点(结点顶点):是两条或两条以上分支的交点
一、风量分配基本定律 2）节点（结点、顶点）：是两条或两条以上分支的交点。 3 4 2 1 5 1 2 3 4 5 6 7
、风量分配基本定律 3)路(通路、道路):是由若千条方向相同的分支首尾相 连而成的线路。如图中1-2-5、1-2-4-6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1-3-6-7
一、风量分配基本定律 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、1－2－4－6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1－3－6－7 3 4 2 1 5 1 2 3 4 5 6 7
、风量分配基本定律 5)树:是指任意两节点间至少存在一条通路但不含回路的 类特殊图。由于这类图的几何形状与树相似,故得名。树 中的分支称为树枝。包含通风网络的全部节点的树称为其生 成树,简称树。 (2)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
一、风量分配基本定律 5）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。由于这类图的几何形状与树相似，故得名。树 中的分支称为树枝。包含通风网络的全部节点的树称为其生 成树，简称树。 (2）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
、风量分配基本定律 网络图两种类型: 种是与通风系统图形状基本一致的网络图,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巷的交汇点标上特定的节 点号。 2)绘制草图在图纸上画出节点符号,并用单线条(直线或 弧线)连接有风流连通的节点。 3)图形整理按照正确、美观的原则对网络图进行修改
一、风量分配基本定律 网络图两种类型： 一种是与通风系统图形状基本一致的网络图，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巷的交汇点标上特定的节 点号。 2)绘制草图 在图纸上画出节点符号，并用单线条（直线或 弧线）连接有风流连通的节点。 3)图形整理 按照正确、美观的原则对网络图进行修改
、风量分配基本定律 通风网络图的绘制原则: 1)用风地点并排布置在网络图中部,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: 2)分支方向基本都应由下至上; 3)分支间的交叉尽可能少; 4)网络图总的形状基本为“椭圆”形。 5)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。 6)并分支,并联分支可合并为一条分支
一、风量分配基本定律 通风网络图的绘制原则： 1）用风地点并排布置在网络图中部，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； 2）分支方向基本都应由下至上； 3）分支间的交叉尽可能少； 4）网络图总的形状基本为“椭圆”形。 5）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。 6）并分支，并联分支可合并为一条分支
、风量分配基本定律 2.风量平衡定律 风量平衡定律是指在稳态通风条件下,单位时间流入某 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,即 M 0
一、风量分配基本定律 2.风量平衡定律 风量平衡定律是指在稳态通风条件下，单位时间流入某 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，即 M i 0
、风量分配基本定律 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,即:□∑=0 图a 如图a,节点4处的风量平衡方程为 Q14+Q24+Q34-945-Q6=0 上述节点扩展为无源回路,则风量平衡定律依然成立
一、风量分配基本定律 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，即： 如图a，节点4处的风量平衡方程为： 上述节点扩展为无源回路，则风量平衡定律依然成立。 0 Qi 1 6 5 2 ４ 3 图a Q14 Q24 Q34 Q45 Q46 0