矿井通风系统角联分支灵敏度计算的程序设计与应用研究

摘要

本论文受到国家自然科学基金“矿井火灾时期通风系统可靠性、稳定性、安全性理论研究(50704019)”的资助,该论文是课题的部分研究成果。角联分支对于矿井通风系统的作用是有益的。常规对于角联分支的研究是停留在角联分支在矿井通风网络中的定义的。本文从角联分支的广义定义给出了角联分支自动识别的方法,并给出了算法与实际应用。本文就矿井通风系统灵敏度的计算方法提出创新并将其应用到现场实际。并且完成了矿井通风系统灵敏度计算程序,与实际矿井结合起来给出了应用分析。发现了灵敏度理论计算与实际计算的诸多问题,并且提出了灵敏度收敛判定的新方法。提出了收敛因子的概念并利用试验的方法解决了灵敏度计算过程中数值微分的最优步长,从而解决了误差问题。

目录

致谢

摘要

Abstract

引言

1 绪论

1.1 本论文所做的研究

1.1.1 角联分支的确定

1.1.2 通风系统稳定性数值分析

1.1.3 仿真软件开发

1.2 国内外研究状况:

1.2.1 角联分支研究现状

1.2.2 矿井通风系统灵敏度研究现状

1.3 研究目的及意义

1.4 研究内容和方法

2 基于无向图的角联分支自动识别

2.1 角联分支的存在对通风系统稳定性的影响

2.1.1 角联分支广义定义分析

2.1.2 角联分支对流体网络的影响

2.2 程序设计思想

2.3 广义角联分支搜索策略对比分析

2.3.1 深度优先搜索法与应用

2.3.2 宽度优先搜索法的概念与应用

2.3.3 搜索策略对比分析

2.4 广义角联分支搜索步骤

3 灵敏度计算理论

3.1 灵敏度及其性质

3.2 灵敏度的理论计算方法

3.3 灵敏度计算过程中遇到的问题

3.3.1 过度迭代问题

3.3.2 灵敏度病态解

3.4 灵敏度数值分析解决方案

3.4.1 过度迭代问题的解决方案

3.4.2 加速因子ω或收敛因子Ψ的确定

3.5 灵敏度的性质

3.6 灵敏度的应用

3.6.1 灵敏度在矿井通风系统中的应用

3.6.2 灵敏度在通风网络风量调节中的应用

4 数据结构设计与部分算法实现

4.1 数据输入与基本数据结构

4.2 节点邻接矩阵与邻接表在程序的不同时期的应用

4.2.1 邻接表在在程序中的应用

4.2.2 关联矩阵在程序中的应用

4.3 网络解算的初始化

5 广义角联分支自动识别与灵敏度数值分析应用研究

5.1

5.1.1 通风系统简述

5.1.2 机械化下向胶结充填采场盘区通风

5.2 软件介绍

5.3 广义角联分支自动识别应用研究

5.4 灵敏度数值分析应用研究

结论

参考文献

作者简历

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