1.洞窟中机械通风系统的最小风量控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)采集洞窟内外温度,计算洞窟内外温度差ΔT;采集窟外风速、风向;采集洞窟高度及进深;通过采集的参数判断洞窟内通风的作用力;
2)根据步骤1)中获得的通风的作用力,计算开口状态下窟内外压差值ΔP1;
3)根据开口状态下窟内外压差值ΔP1计算流量系数c;
4)计算机械送风作用下洞窟最小漏风量为Q1,然后计算得此时洞窟内外压差ΔP2;
5)计算机械送风系统提供的压力值ΔP3,机械送风系统提供的压力值等于洞窟门两侧的压力值加上热压、风压作用产生的压力绝对值:ΔP3=ΔP2+|ΔP1| (13)通过ΔP3和c计算确定机械通风系统需要输出的风量Q2;控制机械通风系统按照计算的风量Q2控制系统最小送风量,至窟内空气压力大于室外大气压ΔP3时,开启排风机,其排风量为送风量Q2与漏风量Q1的差值Q3,此时窟内形成风量平衡,窟内压力不再增加,使窟内形成稳定的微正压环境。
2.根据权利要求1所述的洞窟中机械通风系统的最小风量控制方法,其特征在于,步骤
1)中通过洞窟内通风的作用力通过公式(3)计算:
其中:
Re-雷诺数;
u-窟外空气流速,m/s;
ν-空气的粘性系数,m2/s;
L-洞窟进深,m;
Gr-格拉晓夫数;
g-重力加速度;
ΔT-洞窟内外温差,℃;
H-洞窟高度,m。
3.根据权利要求2所述的洞窟中机械通风系统的风量控制方法,其特征在于,当 时,通过公式(6)计算开口状态下窟内外压差值ΔP1;
其中,ρ-空气密度,kg/m3; —洞窟内平均温度,℃;
当 时,如果洞窟外风向吹向洞窟时,通过公式(7)计算开口状态下窟内外压差值ΔP1;如果洞窟外风向平行窟门时,通过公式(8)计算开口状态下窟内外压差值ΔP1;
4.根据权利要求3所述的洞窟中机械通风系统的风量控制方法,其特征在于,步骤3)中根据公式(9)计算流量系数:
式中:
c-流量系数,m3/(s·Pab);
CD-洞窟开口的空气交换系数,无量纲;
Aeff-洞窟的有效开口面积,m2;
n-流动指数,取值在0.5~1之间。
5.根据权利要求4所述的洞窟中机械通风系统的风量控制方法,其特征在于,步骤4)具体包括:Q1=u×Aeff (10)式中:
Q1-能够抵制窟外空气向洞窟渗透的通过窟门开口处最小漏风量,m3/s;
Q1=cΔP2n (11)式中:
ΔP2-保证Q1的窟内外压差,Pa。
6.根据权利要求5所述的洞窟中机械通风系统的风量控制方法,其特征在于,步骤5)中通过公式(14)计算机械通风系统需要的送风量Q2:Q2=cΔP3n (14)通过公式(15)计算机械通风系统需要的排风量Q3:Q3=Q2-Q1 (15)。