矿井多级机站通风网络解算技术研究

发布时间：2021-09-03 00:54

　　通风不仅为井下矿工提供足够的新鲜空气,也是防控井下各种污染、爆炸和窒息性气体的基本措施,因此通风系统在矿井安全生产中具有重要作用。矿井通风系统包括风道、风机和控风设施等元素,常被描述成一个复杂的网络,风流在其中的分配情况必须依靠计算机软件才能准确求得。特别是金属矿山通风系统不仅通风网络复杂,而且风机数量多,这些特点对通风网络解算技术提出了更高的要求。因此本文采用理论分析、算例推演、软件开发和实例应用相结合的方法,对矿井多级机站通风网络解算技术进行研究。结合图论拓扑理论研究矿井通风网络解算基础理论。采用理论分析与算例推演的方法研究矿井通风网络解算的斯考德-恒斯雷法与牛顿法的收敛性。基于ObjectARX可视化技术开发了矿井多级机站通风网络解算软件,应用开发的软件建立李楼铁矿多级机站矿井通风仿真系统。研究可得:采用的6个算例中,有2个算例的雅可比矩阵对角线元素不占优,解算结果1个收敛1个未收敛,可见斯考德-恒斯雷法解算多级机站风网的不收敛性表现的比较明显;采用牛顿法解算6个算例结果均收敛,且迭代次数仅为斯考德-恒斯雷法的76.9%,确定了牛顿法作为本文多级机站风网解算技术的核心算法;开发的... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：118 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

牛顿法与斯考德法计算收敛图

3多级机站风网解算技术研究513.4多级机站风网解算技术3.4.1风网解算技术求解特性分析3.2与3.3小节，运用斯考德-恒斯雷法和牛顿法解算了风网中风机台数从1逐次增加到6的六个算例，以分析两种数学求解模型的特性。根据牛顿法与斯考德-恒斯雷法的解算结果，绘制如下收敛图，其中X轴代表迭代次数，Y轴代表迭代次数对应的风量修正值，随着迭代次数的增加，ΔQ的值最终趋于平缓，此时如果ΔQ的值小于规定的精度值，计算结果即收敛，求解完成。（1）在通风网络分支7安装一台风机时，对斯考德-恒斯雷法与牛顿法的计算结果进行分析，可得如下：(a)整体迭代收敛图（b）局部迭代收敛图图3.6牛顿法与斯考德法计算收敛图（2）当在通风网络分支5、7各安装一台风机时，根据其计算结果，对斯考德-恒斯雷法与牛顿法的计算结果进行分析，可得如下：(a)整体迭代收敛图（b）局部迭代收敛图图3.7牛顿法与斯考德法计算收敛图（3）在通风网络分支3、5、7各安装一台风机时，对斯考德-恒斯雷法与牛顿法的计算结果进行分析，可得如下：

西安科技大学全日制工程硕士学位论文52(a)整体迭代收敛图（b）局部迭代收敛图图3.8牛顿法与斯考德法计算收敛图（4）在通风网络分支3、4、5、7各安装一台风机时，对斯考德-恒斯雷法与牛顿法的计算结果进行分析，可得如下：(a)整体迭代收敛图（b）局部迭代收敛图图3.9牛顿法与斯考德法计算收敛图（5）在通风网络分支2、3、4、5、7各安装一台风机时，对斯考德-恒斯雷法与牛顿法的计算结果进行分析，可得如下：(a)整体迭代收敛图（b）局部迭代收敛图图3.10牛顿法与斯考德法计算收敛图统计采用牛顿法与斯考德-恒斯雷法分别解算上述五个算例迭代完成所需的迭代次数，可有如下表3.15。


本文编号：3380073