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基于回路风量法的矿井通风网络解算算法
1
作者 田茈文 郭玉森 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第1期102-108,113,共8页
基于当前矿井通风网络解算算法的不足,深入研究回路法、Scott-Hinsley和Seidel法,设计出一种能够快速解算复杂风网的算法,主要步骤包括确定风网结构、赋权边并选取最小生成树、圈划独立回路、进行网络解算。该方法用Kruskal法来选取最... 基于当前矿井通风网络解算算法的不足,深入研究回路法、Scott-Hinsley和Seidel法,设计出一种能够快速解算复杂风网的算法,主要步骤包括确定风网结构、赋权边并选取最小生成树、圈划独立回路、进行网络解算。该方法用Kruskal法来选取最小生成树,思路清晰、易于理解,方便计算机程序的实现;用试探回溯法来圈划独立回路,对于反复出现的子问题,无需进行二次求解;用改进Scott-Hinsley法进行风量解算,计算收敛速度更快,提高了算法的执行效率。将该优化算法应用于“黄坊煤矿通风智能决策系统”迭代解算模块。结果表明:风量解算结果与实测值误差均小于5%,能满足工程应用要求,为矿井通风网络解算提供了一种新思路。 展开更多
关键词 回路法 网络解算算法 Scott-Hinsley Seidel 算法优化 矿井通风系统改造
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浅埋藏大采高自燃煤层堵漏风防灭火技术实践
2
作者 李瑞森 《能源与节能》 2024年第1期94-97,共4页
以A矿1205综采工作面火灾防治需求为背景,在对工作面自然发火危险性进行深入分析的基础上,阐述了工作面火灾防治的重点是抑制采空区漏风,提出了进回风巷端头封堵和联络巷密闭封堵相结合的堵漏风措施,并以后者为重点。结合数值模拟,详细... 以A矿1205综采工作面火灾防治需求为背景,在对工作面自然发火危险性进行深入分析的基础上,阐述了工作面火灾防治的重点是抑制采空区漏风,提出了进回风巷端头封堵和联络巷密闭封堵相结合的堵漏风措施,并以后者为重点。结合数值模拟,详细论述了密闭位置、密闭墙体结构、充填材料和墙体厚度。应用结果表明:堵漏风防灭火技术实施后,采空区遗煤自燃得到有效抑制,工作面未发生火灾事故,保障了生产安全。 展开更多
关键词 采空区遗煤 堵漏风 密闭 数值模拟 自燃
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掘进面风流远程智能监控虚拟现实系统设计
3
作者 龚晓燕 康瑞金 +5 位作者 李宇杰 付浩然 刘壮壮 陈龙 张红兵 李昊 《煤炭工程》 北大核心 2023年第8期17-22,共6页
针对掘进面局部通风系统无法实时监测及智能调控风筒出风口风流状态而导致风场分配不合理,造成瓦斯超限和粉尘聚积等安全隐患问题,在课题组对掘进面风流智能调控装置的基础上,利用虚拟现实和远程监控技术对该物理装置虚拟映射远程监控... 针对掘进面局部通风系统无法实时监测及智能调控风筒出风口风流状态而导致风场分配不合理,造成瓦斯超限和粉尘聚积等安全隐患问题,在课题组对掘进面风流智能调控装置的基础上,利用虚拟现实和远程监控技术对该物理装置虚拟映射远程监控系统进行设计。采用Unity3D对系统的虚拟场景模型构建;基于Sugar BI云平台对PC/Android端远程监控软件开发,包括了三维虚拟场景预览、实时数据及视频监控、预测预警机制、智能控制模块及支持信息子系统。以实验室模拟实验测试平台,对系统进行测试,结果表明系统运行可靠,各预期功能均可实现,从而提高了掘进面通风智能可视化程度。 展开更多
关键词 掘进面 风流智能调控 远程监控 虚拟现实 UNITY3D
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联动风门在矿井通风线路优化中的应用研究 被引量：1
4
作者 黄冲 《当代化工研究》 CAS 2023年第13期114-116,共3页
在矿井通风线路当中,通过采用调整对风机性能、改造巷道、设置通风构筑物等措施均可以调整通风阻力,优化矿井通风线路。针对特定矿井,制定四种通风线路优化方案,在采取适当位置增加联动风门、缩减进风巷长度;在水平大巷设置联动风门,缩... 在矿井通风线路当中,通过采用调整对风机性能、改造巷道、设置通风构筑物等措施均可以调整通风阻力,优化矿井通风线路。针对特定矿井,制定四种通风线路优化方案,在采取适当位置增加联动风门、缩减进风巷长度;在水平大巷设置联动风门,缩减公共通风巷道;设计大三角通风网络结构;扩大回风巷断面面积、拆除个别回风巷道联动风门。通过对比,在缩减进风巷长度、采取适当位置增设联动风门对实现该煤矿的通风线路优化效果最佳。 展开更多
关键词 联动风门 通风网络 系统优化
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特大型铁矿主辅联合式通风系统优化研究
5
作者 邱熠华 《铜业工程》 CAS 2023年第5期112-118,共7页
完善的矿井通风系统是有效预防非煤矿井中毒窒息事故发生的关键。以某特大型铁矿主辅联合式通风系统为研究对象,测试并分析采矿方法、作业中段数量等改变后对矿井通风效果的影响,应用矿井通风三维仿真系统软件从通风网络、通风动力、通... 完善的矿井通风系统是有效预防非煤矿井中毒窒息事故发生的关键。以某特大型铁矿主辅联合式通风系统为研究对象,测试并分析采矿方法、作业中段数量等改变后对矿井通风效果的影响,应用矿井通风三维仿真系统软件从通风网络、通风动力、通风构筑物等方面优化矿井通风系统,并开展现场应用研究。结果表明:矿井总进风量增加约92 m^(3)/s,满足了生产规模为500万t/a的风量需求(670.0 m^(3)/s);东、西回风井的风量分配由1∶1.84优化到1∶1.35,趋于均衡,实现了双中段多分层同时作业的风流有序流动、主斜坡道风流稳定流动。这对及时排除作业过程中产生的污浊空气具有重要应用意义。 展开更多
关键词 主辅联合式 矿井通风 进风量 矿用空气幕 风流有序流动
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基于LDA的均直巷道断面突扩风速分布规律实验研究 被引量：21
6
作者 刘剑 宋莹 +3 位作者 李雪冰 白崇国 邓立军 吴刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期892-898,共7页
风速分布是计算井下巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质过程的基础,对风速传感器布置及测风仪表研制具有重要意义。针对传统的接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触式激光多普勒测速仪（LDA）对均直巷道... 风速分布是计算井下巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质过程的基础,对风速传感器布置及测风仪表研制具有重要意义。针对传统的接触式瞬时速度测量方法的局限性,采用非接触式激光多普勒测速仪（LDA）对均直巷道的稳定流动及断面突扩后风流状态进行实验测试。在平均风速为4 m/s左右的条件下,得出即使是均直巷道的稳定流动,其瞬时风速的大小及方向也呈现极度的湍流脉动性,平均脉动幅度可达平均风速值的33%左右,测点风速大小及风向均服从正态高斯分布;在突扩区域有大涡存在,漩涡区风流方向极不规则,各向均有分布,其风速平均绝对值在0.1-0.2 m/s波动,表明井下工程测风可有条件地忽略湍流大涡区域。受突扩影响均直巷道断面风速分布呈近似均等的动态的波浪线分布而非拟抛物线型,壁面光滑的实验巷道边界层厚度在5 mm左右,风速以跃迁方式＂突变＂达到均值。实验表明,传统的测风原理及方法仅能满足一般的工程需要,但是不能满足以湍流为特征的巷道瓦斯、火灾气体、粉尘运移规律,温度、湿度分布,传热传质等过程的计算要求。 展开更多
关键词 LDA 巷道断面 突扩 风速分布 湍流 脉动
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基于Ventsim的瑶岗仙钨矿通风系统优化研究
7
作者 曹兴 余志剑 +1 位作者 李杨 邓沙宁 《湖南有色金属》 CAS 2023年第4期9-12,42,共5页
瑶岗仙钨矿是多中段平硐开拓的高山型矿井,自然风压影响巨大,深部中段通地表的平硐在炎热季节产生反风,且风量分配不均,有效风量率低等。本次优化研究,通过拟定两个优化研究方案比较分析,最终确定采用平硐压入进风+不独立分区回风压抽... 瑶岗仙钨矿是多中段平硐开拓的高山型矿井,自然风压影响巨大,深部中段通地表的平硐在炎热季节产生反风,且风量分配不均,有效风量率低等。本次优化研究,通过拟定两个优化研究方案比较分析,最终确定采用平硐压入进风+不独立分区回风压抽混合式通风方案,并采用Ventsim通风网络模拟软件进行模拟解算分析,确保优化研究方案的安全可靠性。 展开更多
关键词 瑶岗仙钨矿 Ventsim软件 通风系统 优化研究
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基于回路风量法的复杂矿井通风网络解算算法 被引量：35
8
作者 钟德云 王李管 +2 位作者 毕林 王晋淼 朱忠华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期365-370,共6页
随着矿井通风系统变得越来越复杂,传统的解算方法已经难以满足风网解算的要求,寻找一种能够快速解算复杂风网的算法具有重要意义。对回路风量法的解算原理进行了系统深入的研究,分析了现有通风网络解算算法的局限性,提出了一种改进的Sco... 随着矿井通风系统变得越来越复杂,传统的解算方法已经难以满足风网解算的要求,寻找一种能够快速解算复杂风网的算法具有重要意义。对回路风量法的解算原理进行了系统深入的研究,分析了现有通风网络解算算法的局限性,提出了一种改进的Scott-Hinsley法。该算法具有收敛速度快、能解决含有单向回路复杂矿井通风网络解算问题;采用了无初值的回路风量法,便于快速地进行二次解算;运用BFS法改进了生成树的结构,并用双通路法快速圈划回路;实现了固定半割集下的通风网络按需分风,可自动按需分配风量;分析了单向回路造成回路风量法解算失败的原因,并通过修改搜索策略解决了含有单向回路的通风网络解算问题。 展开更多
关键词 回路风量法 网络解算 独立回路 单向回路
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点风速与平均风速在圆形巷道中的关系 被引量：15
9
作者 赵丹 黄福军 +2 位作者 陈帅 王东 王大伟 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第12期1654-1659,共6页
针对矿井井下风速传感器所测得的风速不能反映流经此巷道风流的真实风速,且风速传感器的位置不同其所测得的风速值与真实风速之间的误差也不同.采用数学理论及相关推理方法,以圆形巷道为例,参考流体在圆形管道中的运动规律,分别对流体... 针对矿井井下风速传感器所测得的风速不能反映流经此巷道风流的真实风速,且风速传感器的位置不同其所测得的风速值与真实风速之间的误差也不同.采用数学理论及相关推理方法,以圆形巷道为例,参考流体在圆形管道中的运动规律,分别对流体层流和紊流的运动形式进行分析.研究结果表明:巷道截面中某一点风速与此巷道中的平均风速之间存在着一定的函数关系. 展开更多
关键词 传感器 风速 数学理论 层流 紊流
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矿井通风阻变型故障复合特征无监督机器学习模型 被引量：12
10
作者 刘剑 尹昌胜 +2 位作者 黄德 刘丽 邓立军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期3157-3165,共9页
目前矿井通风系统阻变型故障诊断方法需要收集故障样本方可进行故障位置和故障量诊断,且故障位置诊断和故障量诊断需要分别建立对应分类和回归数学模型。针对矿井通风系统阻变型故障样本收集难度大和故障位置及故障量无法同时进行故障... 目前矿井通风系统阻变型故障诊断方法需要收集故障样本方可进行故障位置和故障量诊断,且故障位置诊断和故障量诊断需要分别建立对应分类和回归数学模型。针对矿井通风系统阻变型故障样本收集难度大和故障位置及故障量无法同时进行故障诊断的问题,将矿井通风系统阻变型故障诊断转换为最小欧氏距离的优化求解问题,提出一种无需样本参与训练的矿井通风系统阻变型故障诊断无监督学习模型,利用协方差矩阵自适应进化策略方法对无监督学习模型进行优化求解,实现分类与回归预测一体化。通过进行风量、风压单一特征和风量-风压复合特征的对比模拟试验,结果表明:所提出的故障诊断无监督学习模型和所使用的求解方法可有效地解决矿井通风系统阻变型无样本参与的故障诊断问题;故障诊断过程中无需单独分别进行故障位置和故障量诊断;风量-风压复合特征比风量或风压单一特征下的矿井通风系统阻变型故障诊断可达到更高的故障位置诊断准确率和更低误差的故障量诊断性能;即使选用部分观测点,也可实现较高的故障位置诊断准确率和较低故障量诊断误差的性能,且故障观测点比例大小与诊断性能无直接影响关系。 展开更多
关键词 矿井通风 阻变型故障 无监督学习 进化策略 等效风阻
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矿井通风网络特征参数关联性研究 被引量：15
11
作者 魏连江 周福宝 +2 位作者 梁伟 胡建坤 罗新荣 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1728-1734,共7页
目前矿井通风网络角联分支数与网络结构熵难以快速估算、结构复杂度评价困难,很少有学者研究通风网络特征参数是否具有相关性。针对以上问题,以图论和矿井通风可视化仿真系统(Vent GIS)为基础,基于典型矿井通风网络实际参数,通过理论分... 目前矿井通风网络角联分支数与网络结构熵难以快速估算、结构复杂度评价困难,很少有学者研究通风网络特征参数是否具有相关性。针对以上问题,以图论和矿井通风可视化仿真系统(Vent GIS)为基础,基于典型矿井通风网络实际参数,通过理论分析与回归分析,得出了角联分支数、网络结构熵快速估算模型。基于SPSS软件对典型通风网络特征参数进行了相关性分析,分析发现部分特征参数为强相关,基于理论分析和回归分析得出了分支数、节点数、独立回路数、独立通路数、角联分支数等参数内在函数关系,并简化了矿井通风网络结构复杂度快速评价模型。 展开更多
关键词 矿井通风网络 特征参数 关联性 平均节点度
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遗传算法在矿井通风网络优化中的应用 被引量：30
12
作者 李江 陈开岩 林柏泉 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期789-793,共5页
建立了矿井通风系统网络优化的非线性规划数学模型,并用遗传算法来求解该优化模型.使用罚函数法对优化模型所包含的约束方程进行转化和处理,使之适用于遗传算法.罚函数的形式采用不可微精确罚函数,并在惩罚参数的选择上参考了模拟退火... 建立了矿井通风系统网络优化的非线性规划数学模型,并用遗传算法来求解该优化模型.使用罚函数法对优化模型所包含的约束方程进行转化和处理,使之适用于遗传算法.罚函数的形式采用不可微精确罚函数,并在惩罚参数的选择上参考了模拟退火算法的一些优点,设计出一种动态罚函数.应用遗传算法对一个简单通风网络的优化模型进行求解.结果表明:优化后通风系统总能耗降低了7.78 kW,其下降幅度约为3%. 展开更多
关键词 遗传算法 矿井通风网络 优化模型 罚函数 模拟退火算法
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存在固定风量分支的通风网络解算新方法 被引量：18
13
作者 黄光球 陆秋琴 郑彦全 《金属矿山》 CAS 北大核心 2004年第10期52-54,共3页
当通风网络存在固定风量分支时 ,Scott-Hinsley风网解算方法将风压归零误差全部集中在固定风量分支上 ,从而增加了风量调节的难度。通过修正Scott-Hinsley方法的缺陷 ,提出了一种新的全回路调节方法 ,该方法理论上考虑到了通风网络中存... 当通风网络存在固定风量分支时 ,Scott-Hinsley风网解算方法将风压归零误差全部集中在固定风量分支上 ,从而增加了风量调节的难度。通过修正Scott-Hinsley方法的缺陷 ,提出了一种新的全回路调节方法 ,该方法理论上考虑到了通风网络中存在固定风量分支的情况 。 展开更多
关键词 通风网络 风网解算 风量调节 风压 回路 误差 调节方法 定风量 固定 分支
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矿井通风仿真系统数学模型 被引量：28
14
作者 贾进章 刘剑 耿晓伟 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第B08期88-90,共3页
系统地研究确定了仿真系统三要素,即通风系统、数字模型、计算机。与国内外类似成果相比较,角联风路自动识别、网络简化以及风网特征图自动绘制是该仿真系统所独有的特殊功能。系统采用的基于网络最小调节功耗概念的网络优化调节通路法... 系统地研究确定了仿真系统三要素,即通风系统、数字模型、计算机。与国内外类似成果相比较,角联风路自动识别、网络简化以及风网特征图自动绘制是该仿真系统所独有的特殊功能。系统采用的基于网络最小调节功耗概念的网络优化调节通路法,该法既不同于线性规划法也不同于非线性规划法。在Auto CAD环境下实现了通风仿真系统的可视化。 展开更多
关键词 矿井通风仿真系统 数学模型 网络优化调节通路法 AUTOCAD 通风网络 风网特征图
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基于Ventsim的大型矿井复杂通风系统优化 被引量：16
15
作者 郑建国 张文宇 +2 位作者 赵怀璞 游国强 金潮 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2016年第7期201-203,共3页
针对某大型矿井复杂通风系统存在的通风阻力过大、工作面接替时风量供应不足的现状,借助于Ventsim仿真系统,分析找出了矿井通风系统存在的主要问题,并提出3种优化改造方案。综合考虑技术可行性、经济合理性、安全可靠性等因素,确定了方... 针对某大型矿井复杂通风系统存在的通风阻力过大、工作面接替时风量供应不足的现状,借助于Ventsim仿真系统,分析找出了矿井通风系统存在的主要问题,并提出3种优化改造方案。综合考虑技术可行性、经济合理性、安全可靠性等因素,确定了方案Ⅲ作为通风系统优化改造的最佳方案。 展开更多
关键词 大型矿井 复杂通风系统 优化改造 Ventsim仿真系统
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风网特征图的研究 被引量：12
16
作者 徐瑞龙 刘剑 +1 位作者 秦书玉 黄伯轩 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1993年第7期31-36,共6页
本文探讨通风系统的特征图。特征图与网路图具有等价关系,它不仅能反映风网的节点关系、回路关系、割集关系、通路关系,还能反映每条风路的风量、阻力、功耗的大小;它既能反映通风系统的技术管理水平,又能反映通风防灭火的技术途径。
关键词 风网 特征图 性质 功能 矿山通风
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角联通风网络风阻特性 被引量：10
17
作者 彭云 赵伏军 +1 位作者 童阳春 周勇 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2014年第6期778-781,共4页
为了分析角联通风网络风阻特性.提出了通风网络等效变换定义及求解方法—风压源效应叠加准则,推导了三角形—星形等效变换公式,将角联网络等效变换成简单串并联网络,并对等效变换前后网络通风参数进行网络解算、分析了等效变换精度.系... 为了分析角联通风网络风阻特性.提出了通风网络等效变换定义及求解方法—风压源效应叠加准则,推导了三角形—星形等效变换公式,将角联网络等效变换成简单串并联网络,并对等效变换前后网络通风参数进行网络解算、分析了等效变换精度.系统分析了角联风阻特性,提出了角联分支最佳风阻概念,研究结果表明:角联网络总风阻随角联分支风阻增大依次存在一个递减区间和递增区间. 展开更多
关键词 角联网络 风阻特性 等效变换 风压源 最佳风阻
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通风网络拓扑理论及通路算法研究 被引量：30
18
作者 魏连江 周福宝 朱华新 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期926-930,共5页
在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出假拓扑通风网络和真拓扑通风网络的概念,从通风网络拓扑理论方面解释了风网解算后出现反向分支的原因,并实现了拓扑关系的自动生成.在拓扑关系自动生成的基础上,通过模拟树的生长规律,提出了确... 在深入研究通风网络拓扑理论的基础上,提出假拓扑通风网络和真拓扑通风网络的概念,从通风网络拓扑理论方面解释了风网解算后出现反向分支的原因,并实现了拓扑关系的自动生成.在拓扑关系自动生成的基础上,通过模拟树的生长规律,提出了确定通风网络任意两节点间所有通路的"通路树深度优先生长"法. 展开更多
关键词 通风网络 拓扑理论 通路算法
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通风系统可靠性稳定性及灵敏性数学模型 被引量：12
19
作者 贾进章 刘剑 倪景峰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第6期725-727,共3页
从通风系统分析的角度出发,对通风系统可靠性、稳定性和风路灵敏性的数学模型及相互关系进行了研究。可靠性用来衡量通风系统保持其通风参数的性能,稳定性是衡量风量波动大小的,二者既存在联系又有一定的区别,风路灵敏性反映了通风系统... 从通风系统分析的角度出发,对通风系统可靠性、稳定性和风路灵敏性的数学模型及相互关系进行了研究。可靠性用来衡量通风系统保持其通风参数的性能,稳定性是衡量风量波动大小的,二者既存在联系又有一定的区别,风路灵敏性反映了通风系统中风路风阻的变化对其它风路及整个系统的影响,它与通风系统可靠性和稳定性都有密切的联系。在通风系统稳定性定量分析方面,提出了基于灵敏度的计算方法,同时分析了角联风路的存在对通风系统的影响。 展开更多
关键词 通风系统 可靠性 稳定性 灵敏性 数学模型 角联风路
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通风网络含有单向回路时的通路算法 被引量：13
20
作者 刘剑 贾进章 于斌 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第6期721-724,共4页
所谓单向回路就是风路风流方向相同的回路。网络中存在单向回路,也就是说存在着循环风。通路是图论中的一个重要概念,在通风网络中也有着广泛的用途。在介绍无单向回路的通风网络的通路数和通路矩阵计算方法的基础上,提出了含有单向回... 所谓单向回路就是风路风流方向相同的回路。网络中存在单向回路,也就是说存在着循环风。通路是图论中的一个重要概念,在通风网络中也有着广泛的用途。在介绍无单向回路的通风网络的通路数和通路矩阵计算方法的基础上,提出了含有单向回路的通风网络的通路的矩阵算法的不适用性问题。论述了通过修改搜索策略,利用深度优先搜索法确定通路矩阵的算法,该法既适用于有单向回路时的通风网络,也适用于无单向回路的情况,而且复杂性要比矩阵算法小得多。 展开更多
关键词 通风网络 单向回路 通路算法 深度优先搜索法 搜索策略
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