复杂通风网络总风阻快速计算方法

为了快速计算通风网络总风阻和当通风网络中安装多台风机时各风机所承担的总风阻,将通风网络中安装风机的分支设置成固定风量分支,利用通风网络回路阻力平衡定律构建通风网络所有独立回路阻力平衡方程;在这组方程中,存在一组含固定风量分支的方程,其中的每个方程所对应的回路总阻力不为0,该回路总阻力需要用安装在每个固定风量分支上的风机所提供的风压才能抵消,使之归零;该组方程可用于求解通风网络总风阻和当通风网络中安装多台风机时各风机所承担的总风阻。结果表明:1)当通风网络只安装1台风机时,通过将打算安装风机的分支设为固定风量分支,可求出当风机安装在该分支时所承担的总风阻,该值与风量无关;对于同一个通风网络,安装风机的分支不同,所对应的总风阻也不同;2)当通风网络中安装多台风机时,通过将安装风机的所有分支均设置为固定风量分支,可求出各风机所承担的总风阻;此时,1台风机所负担的通风网络总风阻与风机数量、各风机的输出风量和安装位置相关。计算总风阻时,只要解算一次通风网络,依据回路阻力代数和不为0的回路,即可求出通风网络总风阻或多台风机各自所承担的总风阻。

矿井通风系统中多台风机同时运行期间相互影响分析

利用回路阻力平衡定律提出了分析矿井通风系统中多台风机同时运行时相互影响的通用方法,结果表明:当通风系统多台风机同时运行时,各风机间会出现反向干扰、正向提携和没有影响的几种情况;若风机A对风机B具有反向干扰作用,则风机B对风机A也具有反向干扰作用;若风机A对风机B具有正向提携作用,则风机B对风机A也具有正向提携作用;若风机A对风机B没有影响,则风机B对风机A也没有影响。该方法解决了如何分析任意复杂通风系统中各风机间相互影响的问题,为通风网络中风机的正确选型、定位、安装、风量调节和提升风机运行效率提供了理论依据。

通风系统自然风压最佳调控策略研究

利用通风系统回路阻力平衡定律,提出了通风系统存在自然风压时各分支的风量对自然风压产生某种反应的模型,从风量和风压角度给出了计算这种反应强度的方法;根据需要保留自然风压对通风系统所带来的正面作用,抑制其所带来的负面作用,基于尽可能使参与调节的分支数量最少化以及其风阻增、减值最小化的原则提出了优选分支调阻调节法,并建立了相关最优调节模型。为了快速求解该模型,结合回路阻力平衡定律和通风系统按需分风要求,通过对优化模型约束条件的线性化处理以及对按需分风要求的特别处理,简化了最优调节模型。研究结果表明:该模型可以计算自然风压作用下通风系统各分支的风流分布情况,相应的调控策略;可以确定调节设施的安装位置、数量及相关参数。

基于风机能量消耗最低的通风系统风流最佳引导方法

利用回路阻力平衡定律提出了在满足各分支风量合理要求的条件下,以尽可能使辅扇风机所消耗的能量最小为优化目标提出了指定风机调节法,以使风机所消耗的能量尽可能小、风机台数尽可能少为优化目标提出了优选风机调节法。为了快速求解各调节模型,通过对优化模型约束条件的线性化处理以及对固定风量要求的特别处理,简化了各调节模型。结合简化后模型的特点,提出了基于种群动力学优化算法的求解方法。结果表明,这些调节模型可以预先进行计算,这样可以提前判断出安装风机后对通风系统的影响,可以确定风机的安装位置、数量及相关参数。