第19章 多种气体模拟(高级版)
19.1介绍

[Ventsim高级版功能]

气体模拟是污染物模拟的子功能,设定了一些特定属性后允许在混合气体的基础上估测多种不同气体和空气的密度。该功能可用于模拟自然通风变化。

气体模拟采用同其它污染物模拟相同的线性扩散算法,但它可以同时模拟释放和扩散多达15种不同类型的气体,并会自动按照体积平衡来与其它气体保持100%混合。

在追踪多种类不同来源、不同数量等级的污染物,或在模拟中需要考虑不同类型气体对空气密度的影响时,该功能将非常实用。

气体置入模型可以使用注入法,内部气体浓度法或扩散速度。前两种方法使用相同的模拟计算方法,但风路的构建过程上有所不同。最后一种方法“扩散”;气体沿预设风路路线。

19.1.1 内部浓度法

在巷道中设置气体浓度,气体将沿下游扩散。风流经过已设定气体浓度的巷道时,风流气体浓度将重新设定到该浓度。当前巷道气体浓度已知或已测定,使用这种方法。

图19-1 内部释放气体 (图中绿色图标代表)

19.1.2 注入法

这种方法允许用户“注入”气体到巷道中并观察其随风流的变化。这种方法不复位设定点的气体浓度,因此在模型中将允许气体浓度的积聚。

此方法通过建立一条独立的虚拟巷道向模型中输入特定气体。虚拟巷道应连接到“地表”并可单独向模型输入一定量的气体。

然后应设置输入气体的实际浓度(如90%的甲烷)并通过“固定风量”设定输入到风网模型中气体的量。如果需要输入非常小的固定风量值,风量单位精度需要加大,可以在“单位转换设置”中修改。

风网模型即可模拟显示气体向下游的扩散情况。为了显示较小范围的气体浓度,可能需要手动调整颜色图例,以使较低浓度的气体能通过颜色图例得以区分。

图19-2 注入气体

19.1.3 线性扩散法

这种方法允许用户按照气体从风路的入口进入矿井空气时指定的扩散率“注入”气体(例如煤层气)。扩散按照升每秒每米(l/sec/m)沿风路路径,在规定时间内逐渐替换风路中的空气。

注意这种方法采用的是“替代法”严格意义上是不准确的因为在现实中气体按照空气体积加入时会引起通风风流的变化。然而在大多数情况下,通风风流变化都是瞬间可以忽略的。

如果扩散率明显,并可能单独引起风流变化或许还将驱动风流进入其它风路,那么更多的复杂注入法应该作为替代考虑。