存在风阻未知分支的大规模复杂通风网络解算方法

在一个复杂的地下矿通风网络中,通常存在风阻或风量无法直接通过工程的方法事先测量出来的分支,为复杂通风网络中分支风流特征突然改变的原因推断带来了相当大的困难。为了解决此问题,利用通风系统节点风量平衡定律、回路风压平衡定律和通风系统中其风阻值或风量值可事先测量出来的部分分支的信息,重新构建了通风系统风网解算模型,通过对该模型的严密理论推导,获得了一种新的风网解算方法．该算法还可进行通风系统漏风点辨识。     

复杂公路隧道火灾风网稳态求解模型及应用

为计算火灾情况下复杂公路隧道中风流的温度与流量,分析了以质量流量为未知数、含交通风压的隧道风网稳态分风模型。基于隧道围岩与烟流的稳态换热得到隧道风温的计算式,并用平均风温计算各段隧道的热风压。给出了用网络解算与稳态换热迭代求解热风压的流程。针对此模型,编制了相应计算软件,并对50MW火灾下某平导半横向式通风隧道进行了计算,对隧道有效求援时间以及控风措施进行了分析。结果表明:隧道热风压与隧道分配到的风量存在相互依赖关系,采用迭代求解提高了风量与热风压的计算精度;依据此模型开发的软件可以方便地对任意复杂隧道、在任意位置发生火灾时的通风系统进行计算,有助于隧道设计与运营管理中对火灾应急预案的制定。     

测风求阻法解算矿井复杂通风网路

目前广泛应用的解算矿井复杂通风网路方法是以风网的各分支风阻值和扇风机工作特性参数作为解算基础数据,而获得风网各分支的风阻值是费时费力的。为此,本文提出了通过测算风网风量求分支风阻的方法解算矿井复杂通风网路。从理论上分析了以分支风阻为未知数的线性方程组建立过程及方程组解存在的唯一性。用BASIC语言编写了测风求阻法解算复杂通风网路的计算机程序,并在超群386微机上通过。通过具体实例说明程序的实用性。该解算方法与其它解算方法不同的是本法以风网的风量和扇风机工况点作为解算网路的基础数据,对生产矿井的通风网路解算更能显示其优越性。     

基于浏览器/服务器(B/S)与客户机/服务器(C/S)模式的通风信息系统

提出一种基于B/S与C/S模式的通风管理软件系统,在这种模式下实现了通风图形的自动绘制、风网解算等功能。将风网解算风量按不同进回风井进行量化分析、实现了对系统中所有巷道风量的实时监测,并对涉及到的关键计算机技术进行了分析。该通风信息系统改变了以往通风管理软件的应用模式,扩展了风网解算理论的应用范围,并且在某(矿井)复杂的通风网络系统管理中得到了成功的应用。     

下降管式生物质热解液化装置风网中风机工作点的变化

详细论述了下降管式生物质热解液化装置风网中,风机工作点的变化状况以及影响工作点变化的诸多因素．风网发挥作用的首要条件是保证风机总风量Q〉Q0（风网总风量）,也就是保证工作点在实际允许工作范围内．     

矿井网络风量调节计算与分析

本文分析探讨了矿井风量调节过程中，风路风阻变化对网络风流的影响，并据按需供风网孔内是否可设调节措施两种情况，分别提出及说明了调阻风路调阻值的简易计算方法。图２，参２。     

风网特征图确定通风系统极值流

应用风网特征图来确定通风系统最大流与最小流,解决矿井最大风量通过能力与全矿所需最小总风量问题。与文献中所提的方法相比,更直观、而且要简便得多.     

风机变频稀释超限瓦斯的变频 查找法理论构建及实验

提出了以风机变频增风稀释工作面超限瓦斯为核心的变频查找法.由稀释公式可计算出稀释瓦斯的所需风量,通过查找方法不断地从风机特性曲线库中选择曲线并带入风网解算程序,解算的风量不断地与稀释瓦斯的需风量作比较,最终选择出一条最接近且大于稀释风量的风机特性曲线.通过变频器调频将风机调至此特性曲线下运行,进而稀释瓦斯.搭建了实验模型,模拟瓦斯浓度超限时风机变频稀释瓦斯.实验表明风机所处的常态频率越小其稀释能力越大,在稀释能力范围内,可快速将超限瓦斯稀释到安全值,且调风比趋近于1.证明了变频查找法具有快速性、精准性、随动性、稳定性以及较好的稀释效果且风量利用效率较高.     

通风网络的控制理论问题

文中结合矿并通风的具体特点对风网、风路、节点与网孔等基础内容进行了探讨和分类。在此基础上讨论了风网中各风路的可控性,着重分析了将控制位置由传统方法的常流风路扩大到变流风路的条件、阻力变化及其经济效果,进而指出了合理的控制位置,以提高风网的经济效益。文中提出应用牛顿迭代公式进行控制计算,同时指出按一定规则圈划回路能有效地节省计算量。     

测风求阻法的原理及实现

矿井通风系统内巷道的风阻是进行通风管理的重要基本参数。常用的获取风阻的方法是通风阻力测定，而单靠阻力测定获得通风网络中所有分支的风阻是一项艰巨的工作。文中在分析风网风量、风阻、风压关系的基础上。提出了通过测定风量得到部分分支风阻的方法，并实现了计算机的辅助计算。作为一种获得分支风阻的辅助手段，该方法计算简单，精度可靠，减小了测定的工作量，是适于现场应用的一种好方法。     

一般型通风网求解新方法

讨论了一般型通风网的求解问题,建立了由含有B个方程组成的一般型通风网求解数学模型.在B个未知量中.未知风压分支为L(亦为固定风量分支),未知风量分支B—L(B为通风网分支).在通风网中.调节装置的位置由调节系数矩阵[Cy]中L列非零元素确定.改变矩阵[Cy]则可获得不同的风流控制方案.介绍了该模型的Newton-Raphson计算方法,在此基础上运用模型进行了自然分风,风量调节和通风机工况点优化的计算,并给出了算例.     

通风网络解算初始风量确定方法

矿井通风网络解算前,各分支风量的初值直接影向网络解算的速度和迭代是否收敛.分析了影响通风网络各分支风量分配的3个因素:网络拓扑结构、矿井总风量和分支本身的风阻;提出了确定通风网络解算初始风量的新思路,把通风网络的独立通路当作并联通风路线,利用矿井总风量和通路风阻计算各通路的风量,再分到每个分支中.通过一个网络图示例说明了使用该思路提出的方法,给出了通风网络解算初值与网络解算真值的误差,除角联分支外都不超过20％.     

煤矿瓦斯和煤尘的控制研究

利用规划模型来寻求最佳通风量进而对矿井中各处的瓦斯与煤尘浓度进行有效的控制.依据《煤矿安全规程》及煤尘,瓦斯爆炸的特点及相互影响的关系,得出煤矿的爆炸危险可能性.最后利用线性回归的知识,拟和风速与瓦斯煤尘浓度之间的关系,从而把矿井中各个不同部位处的瓦斯浓度与煤尘浓度表示成风量的函数,又通过安全生产对瓦斯浓度和煤尘浓度的限制,找到对风量的约束,构造出线性规划模型,得到最佳的通风量及最优化的控制方法.     

基于平方距离函数的曲面分片参数化重构

提出了基于平方距离函数的曲面分片参数化重构方法，实现了任意拓扑结构模型表面的参数化重构．在四边形网格模型基础上，得到各表面片及其边界线初始参数化模型，以平方距离函数作为误差的度量，采用逐步迭代的方法，使初始参数化模型逼近目标表面．首先，重构出表面片的边界线网格，然后再进行表面片的重构，使重构过程中各参数化表面片始终保持位置连续，因此有效地避免了三维数据点云的参数化问题．其中，影响重构质量的关键因素——四边形网格划分问题，可以通过惩罚项的引入得到改进．实验表明，该方法对复杂模型表面可以得到满意的参数化曲面重构结果．     

风洞层流风场中的WDPSS-8机器人系统的末端位姿偏移及补偿

基于ANSYS/CFX软件,比较研究WDPSS-8系统在几组不同风速的层流风场中,其所表现出的流固耦合效应的动静力特性及飞行器位姿的偏移值,并提出基于迭代法的飞行器模型位姿补偿方法.研究结果表明:只有在较高风速下,模型位姿才会发生偏移且超出定位精度,从而需要进行补偿,可采用迭代法调整绳拉力值实现位姿的补偿.     

风洞模型并联机构工作空间分析与仿真

以风洞模型并联机构为研究对象,在给定的姿态下,提出基于风洞模型并联机构输出端工作空间的计算仿真方法,即基于风洞模型并联机构位置反解,结合风洞模型并联机构输入端滑块的运动范围约束和球铰半锥角的最大值的约束,采用边界搜索法确定该机构的工作空间边界。并且分析了该机构在某给定姿态下,输出端的平动工作空间、转动工作空间以及与机构末端相连接的物体分别做俯仰运动、偏航运动、滚转运动时的工作空间,为并联机构的结构设计和研究提供了有力支持。     

基于能量函数最优的海表面风向反演算法

针对灰度不变模型(BCM)光流法从海杂波图像中提取海表面风向存在较大误差的问题,根据海杂波图像特点,提出了基于局部灰度和梯度不变模型
(BGCM) 的能量函数最优海表面风向反演算法.首先,将图像灰度不变模型、梯度不变模型和时空平滑约束项有机组合起来,构造能量函数;然后,将能量函数对光流的两分量求偏导,得非线性欧拉-拉格朗日方程组;最后,通过迭代方法求解非线性方程组,得到光流场,求取主海表面风向.应用实测岸基海杂波图像序列进行实验,将BGCM、BCM模型反演的风向与风向标测得风向进行比较,结果表明,BGCM风向具有更高的相关系数和更小的误差,改进算法具有较好的性能.     

自然风非稳态特性及其对室内环境的影响

 目前大部分自然通风的研究只考虑了简单的平均特性,假定自然风为恒定风会造成与实际效果较大误差。鉴于此,为了能更加客观精确地探讨自然通风建筑通风效果,详细综述了自然风的波动特性,并讨论了自然风波动特性对自然通风量的影响,将通风量的预测方法归纳为基于稳态条件下的修正方法和基于波动条件下的非稳态模型方法,分析了自然风的湍流强度和波动频率两个参数对人体热舒适的影响。指出需尽快建立适用于中国工程设计用的基于非稳态边界条件下的自然通风模型。     

基于多目标遗传算法的多配置风电机组控制

为了实现良好配置的电力网络,提出一种多目标遗传算法控制优化方法,配电网络涉及集中式风电机组、步进式电压调整器、电容器组和储能系统。首先,构建每个场景,利用内负荷流程序对集中式风电站等组件进行配置和控制;然后,定义决策变量,并构建三个具有权衡关系的目标函数;最后,利用多目标遗传算法进行迭代求解,选择违规成本最低的点作为最优解。在MATLAB环境中执行了包括3个不同配置场景的仿真实验,以比较不同连接方式对配电网络的影响。实验结果验证了所提方法的有效性,且可以应用到复杂的配电网络。     

矿井通风网路网孔选择程序的扩展

本文在用计算机解算矿井通风网路时,扩展了传统方法——“最小生成树”理论中自划网孔时所没有顾及的方面,重新编制了网孔选择程序,从而增大了计算机解算通风网路的能力。用传统方法所编制的程序有一个重要的特点,即在网路中固定风量分支数(NBFIXQ)与扇风机分支数(NBFAN)之和必须限制在小于或等于所需的独立网孔数(NM),即NBFIXQ+NBFAN≤NM。本文针对矿山生产中可能遇到的几种不能满足上述限制条件的通风网路使用了分支修改的方法并重新编制网孔选择程序。在圈划网孔时,将过多的扇风机分支转化为普通分支,这样在每个网孔中仍然只包含一个固定风量分支或一个扇风机分支。而在网路迭代计算开始之前,将这些修改的分支再恢复成扇风机分支,从而不影响网路迭代计算。考虑节省机时,在程序中首先顺序识别网路各节点相关联的分支类别,然后比较扇风机分支数与固定风量分支数之和与独立网孔数,发现有过多的扇风机分支时,即对各扇风机分支进行阻力比较,将阻力最小的扇风机分支修改为普通分支,使网孔选择得以继续进行。对于不易明显识别的情况,安排在对网路最小生成树检查过程中确定。用这种方法编制的程序使原来的限制条件NBFAN+NBFIXQ≤NM变为NBFIXQ≤NM,因而使计算机自动选择网孔的范围大大扩展。由于修改的扇风机分支是阻力小的分支,故仍然保持最佳收敛性。新编程序已在金属矿山通风网路分析中使用,效果良好。文中也列举了改进程序的框图和应用实例。