通风系统网络分流的计算机模拟与应用

【摘要】：本文以下内容将对通风系统网络分流的计算机模拟与应用进行分析和探讨，以供参考。

【关键词】：通风系统；网络分流；计算机模拟

中图分类号： G623 文献标识码： A

1、前言

网络分流是网络理论的重要组成部分，而网络理论又是拓扑数学分支之一，图论的重要内容，所以网络分流是以图论为基础，集合论为指导，充分利用数学工具，来分析和解决各种流体网络的具体问题。无论是矿井的通风系统，还是城市集中供热系统，以及城市煤气输送系统、自来水供应系统、集中空调系统等各种有流体流动的管路系统，它们都有一个共同的特点，那就是它们都是由输送流体的管路、各种调节设施及动力设施构成，流体管路连接在一起形成流体网络。本文以下内容将对通风系统网络分流的计算机模拟与应用分析和探讨，以供参考。

2、主体程序设计

2.1，编程语言的选择

通风系统网络分流计算机模拟的主体程序设计的首要工作，就是选择一个既便捷，又实用的可视化编程语言，综合考虑了各种可视化程序设计语言，通过难易程度、实用性能等诸多方面的比较，选用了Visual Basic6.0中文企业版作为设计的编程语言。

2.2，通风系统网络分流的步骤

对于复杂的通风系统网络分流，一般要按照以下步骤进行：一是对网络进行必要的简化，原则有两条，凡是简单的并联网络均合并为一条风道，当两节点较近，节点间的风阻较小的时候，可合并为一点；二是对风道和节点进行编号，画出通风系统的网络解算示意图，凡与大气相同的进风口和回风口设为一个节点，同时对普通风道、按有风机的风道和固定风道标记记号；三是根据风道性质及所处的位置，与风机的关系初拟风向；四是按照风量平衡定律，根据风道风流风向拟定各风道的初始风量；五是把风道编号、入节点、出节点、风道标记、风阻、初拟风量等作为计算的初始数据存于数据文件或输入数据库中，以便解算时候调用；六是回路的圈划与搜索，以确定通风系统网络中的独立回路；七是在每一个独立回路中按照风压平衡定律进行自然分风，确定各风机风压，以选择风机型号；八是对选好的风机进行曲线拟合，然后代入各风机所在风道，对每个独立回路进行网络的风量迭代，如风机不合格要重新选择，再迭代，直到所有回路都平衡，风机也合适为止。

3、温度和湿度的计算程序设计

3.1，注意要点

为了保证求解的温度和湿度的准确、合理，必须注意以下事项：一是要求计算的通风系统必须工作一年或一年以上，这样矿井的风流温度和湿度才能基本稳定，对风流温度与湿度的近似计算才可以实现；二是当两断面之间的距离相当长的时候，为避免误差，需要分区，分区的原则是一个区间的最大长度应为300米左右，应允许一定误差可以取500米左右；三是当要计算的断面是位于进风井的井口以内不远处的时候，要在该断面的年平均温度上，按照夏季的最高温度及冬季的最低温度的原则，加上或减去气温的季节性周期变化的幅度，而对于离进风井的井口较远的地方，因其日气温的周期变化很小，可以忽略不计。

3.2，求解温度与湿度的窗体

通过点击窗体上的输入原始数据和求解温度及湿度command控件，就可以进入程序运行，在text1和text4文本框中，会在程序运行中及结束时候，显现提示信息。在text2和text3中会显示求解断面的温度和湿度。当求解一个简单矿井断面的温度和湿度的时候，在点击求解温度和湿度command控件后就可以运行得到需要的数值。

4、数据库和数据文件的建立及应用

4.1，数据库的选择

在众多的数据库软件中，Access是微软公司的Office软件中的关系型数据库软件，它具有功能灵活、界面友好、易于学习、方便掌握和简便操作等特点，拥有广泛的用户群体，Access是开发小型数据库应用程序的理想工具，不仅可以独立开发数据应用系统，还可以作为后台数据库与Visual Basic等高级语言结合使用，因此选择了Access数据库来存储和管理通风网络解算的数据。

4.2，创建数据库

在网络解算之前，首先要明确解算目的和要求，绘制网络图，简化网络，对网络图中个节点分别编号，初步拟定各分路风道的风向，按照风量平衡定律，根据分路风道风流方向，用相应的公式就可以拟定各风道的初始风量。然后就要把已知的数据：风道号、入节点号、出节点号、风道长度、阻力系数、断面周长、断面面积、风阻和初拟风量等进行编撰整理，存入数据库。

4.3，数据文件的建立与整理

当通风系统网络分流的计算机模拟程序确定后，整个网络分流过程就是对数字的操作，数据文件的建立与整理就是伴随着程序的进行而初步确立和归纳的。首先，通过VB6把Access数据库的风道详情表按照一定格式存储到文本文件原始数据.txt中，作为第一环节输入原始数据的数据文件；随后，在shell排序中，调用文本文件原始数据.txt，然后用Kruskal法查找最小树和余支，从而进行回路圈划与搜索，确定网络中的独立回路，根据已确定的独立回路确立回路风道矩阵。其次，在自然分风的回路迭代计算中，对计算精度取值，让每一个独立回路按照风压平衡定量和迭代计算校正值计算出每条风道的风量，其间为了方便检查数据，要生成回路迭代次数与迭代值文件。

4、结尾

本文以上内容对通风系统网络分流的计算机模拟与应用进行了分析和探讨，表达了观点和见解，本人深知通风系统对于矿井等工业生产以及民用设施的重要性，而要确保能对通风系统进行智能化的管理，就必须利用计算机技术，而作为一名软件工程从业人员，在以后的工作中，也要加大理论与实践的结合力度，以更好的促进计算机技术的实际应用水平。

【参考文献】

[1]《软件工程》陈国良等，高等教育出版社

[2] 《数值分析》李清扬等，华中科技大学出版社

[3] 《矿井通风安全管理计算方法与程序设计》刘雪峰等，中国矿业大学出版社