无风墙机站通风性能研究装置及方法，该装置包括一段实验管道，所述实验管道至少有两条并联分支，所述实验管道的一端为风流入口，另一端为风流出口，所述风流出口处安装有通风机，所述并联分支中的一条安装有机站风机，所述机站风机上安装有扩散器，所述实验管道和机站风机的入口和出口均安装有风速、风压检测探头，所述实验管道内安装有可调风门，所述机站风机所在分支中靠近机站一段管道为可拆卸伸缩管道，以更换机站风机扩散器及安装位置。本发明还包括所述无风墙机站通风性能研究方法。利用本发明，可系统研究无风墙机站单独作用时通风效应，在其它动力源作用下压入式、抽出式及局部反风三种条件下通风效应。
1.一种无风墙机站通风性能研究装置，其特征在于：包括一段实验管道，所述实验管道至少有两条并联分支，所述实验管道的一端为风流入口，另一端为风流出口，所述风流出口处安装有通风机，所述并联分支中的一条安装有机站风机，所述机站风机上安装有扩散器，所述实验管道和机站风机的入口和出口均安装有风速、风压检测探头，所述实验管道内安装有可调风门，所述机站风机所在分支中靠近机站一段管道为可拆卸伸缩管道，以更换机站风机扩散器及其安装位置，所述通风机和机站风机分别与变频及正反转控制电路相连。
2.一种利用权利要求1所述装置的无风墙机站通风性能研究方法，其特征在于，具体如下：（1）通风机和机站风机正转，风流进管道入口经并联分支到达出口，由通风机排出，即为抽出式通风系统，研究过程为：先调节实验管道内可调风门开度，保持稳定；启动通风机，测量机站分支管道两端风速和风压，即为无机站作用时通风参数；开启机站风机，再测量机站分支管道两端及机站风机入口和出口的风速和风压，与无机站作用时通风参数对比，既可求出机站作用后对原通风系统的增压、增速大小；通过变频及正反转控制电路改变机站风机转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
改变实验管道内可调风门开度以改变通风机工况点，重复以上步骤，既可得出不同工作条件下曲线；
更换机站风机上的扩散器，重复以上步骤，既可得出不同出口面积下性能曲线；
（2）拆下可拆卸伸缩管道，将扩散器安装到机站风机的另一侧，改变通风机和机站风机转向，使通风机和机站风机反转，即为压入式通风系统，其研究过程同（1）；
（3）通风机反转、机站风机正转，即为压入式通风系统下，机站分支巷局部反风系统，其研究过程同（1）；
（4）通风机停止、机站风机正转或反转，即为无其它动力源条件下，无风墙机站单独作用通风系统，研究过程为：开启机站风机，再测量机站分支管道两端及机站风机入口和出口的风速和风压；通过变频及正反转控制电路改变机站风机转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
改变机站分支中可调风门开度，重复研究过程（4）中的步骤，既可得出不同工作条件下曲线。
无风墙机站通风性能研究装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种无风墙机站通风性能研究装置及方法，尤其涉及一种矿井及隧道工程中无风墙机站通风性能研究装置及方法。
背景技术
[0002] 多级机站通风系统因具有减少漏风、节约能耗等优势而得到了广泛应用，在矿井的主要运输巷道内为了不影响运输等功能通常设置无风墙机站，无风墙机站与系统内其它机站相互作用，其流场分别及其对原通风井巷内风流风量、风压的影响机理较为复杂。东北大学王英敏曾做过简易实验，然而实验装置与实际情况相差甚远，其通风机伸入风筒内0.085m、风筒为单一分支且无其它动力源作用，实际通风机均安装在巷道内部，其有多条分支，系统中还有其它动力源综合作用。目前尚无科学的研究装置及方法。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种科学有效的无风墙机站通风性能研究装置及方法。利用本发明，可系统研究无风墙通风机站单独作用时、与其它通风动力源相互作用时两种情况下通风效应机理。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005] 本发明之无风墙机站通风性能研究装置，包括一段实验管道，所述实验管道至少有两条并联分支，所述实验管道的一端为风流入口，另一端为风流出口，所述风流出口处安装有通风机，所述并联分支中的一条安装有机站风机，所述机站风机上安装有扩散器，所述实验管道和机站风机的入口和出口均安装有风速、风压检测探头，所述实验管道内安装有可调风门，所述机站风机所在分支中靠近机站一段管道为可拆卸伸缩管道，以更换机站风机扩散器及安装位置，所述通风机和机站风机分别与变频及正反转控制电路相连。
[0006] 本发明之无风墙机站通风性能研究方法，具体如下：
[0007] （1）通风机和机站风机正转，风流进管道入口经两并联分支到达出口，由通风机排出，即为抽出式通风系统，研究过程为：
[0008] 先调节可调风门开度，保持稳定；启动通风机，测量机站分支管道两端风速和风压，即为无机站作用时通风参数；开启机站风机，再测量机站分支管道两端及机站风机的风速和风压，与无机站作用时通风参数对比，既可求出机站作用后对原通风系统的增压、增速大小；通过变频及正反转控制电路改变机站风机转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
[0009] 改变可调风门开度、改变通风机工况点，重复以上步骤，既可得出不同工作条件下曲线；
[0010] 更换机站风机上的扩散器，重复以上步骤，既可得出不同出口面积下性能曲线；
[0011] （2）拆下可拆卸伸缩管道，将扩散器安装到机站风机的另一侧，改变通风机和机站风机转向，使通风机和机站风机反转，即为压入式通风系统，其研究过程同（1）；
[0012] （3）通风机反转、机站风机正转，即为压入式通风系统下，机站分支巷局部反风系统，其研究过程同（1）；
[0013] （4）通风机停止、机站风机正转或反转，即为无其它动力源条件下，无风墙机站单独作用通风系统，研究过程为：
[0014] 开启机站风机，再测量机站分支管道两端及机站风机的风速和风压；通过变频及正反转控制电路改变机站风机转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
[0015] 改变机站分支中可调风门开度，重复以上步骤，既可得出不同工作条件下曲线。
[0016] 利用该本发明，可系统研究无风墙通风机站单独作用时、与其它通风动力源相互作用时两种情况下通风效应机理，且操作简便。
附图说明
[0017] 图1 为本发明整体结构示意图；
[0018] 图中：1、实验管道；2、机站风机；3、扩散器；4、可拆卸伸缩管道；5、可调风门；6、风速、风压检测探头；7、通风机；8、变频及正反转控制电路。
具体实施方式
[0019] 以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
[0020] 参照附图，本实施例之无风墙机站通风性能研究装置，包括一段实验管道1，所述实验管道1包括两条并联分支，所述实验管道1的一端为风流入口，另一端为风流出口，所述风流出口处安装有通风机7，所述并联分支中的一条安装有机站风机2，所述机站风机2上安装有扩散器3，所述实验管道1和机站风机2的入口和出口均安装有风速、风压检测探头6，所述实验管道1内安装有可调风门5，所述机站风机2所在分支中靠近机站一段管道为可拆卸伸缩管道4，以更换机站风机扩散器及安装位置，所述通风机7和机站风机2分别与变频及正反转控制电路8相连。
[0021] 本实施例之无风墙机站通风性能研究方法，具体如下：
[0022] （1）通风机7和机站风机2正转，风流进管道入口经两并联分支到达出口，由通风机7排出，即为抽出式通风系统，研究过程为：先调节3个可调风门开度，保持稳定；启动通风机7，测量机站分支管道两端风速和风压，即为无机站作用时通风参数；开启机站风机2，再测量机站分支管道两端及机站风机的风速和风压，与无机站作用时通风参数对比，既可求出机站作用后对原通风系统的增压、增速大小；通过变频及正反转控制电路8改变机站风机2转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
[0023] 改变3个可调风门开度、改变通风机7工况点，重复以上步骤，既可得出不同工作条件下曲线；
[0024] 更换机站风机上的扩散器，重复以上步骤，既可得出不同出口面积下性能曲线；
[0025] （2）拆下可拆卸伸缩管道4，将扩散器3安装到机站风机2的另一侧，改变通风机7和机站风机2转向，使通风机7和机站风机2反转，即为压入式通风系统，其研究过程同（1）；
[0026] （3）通风机7反转、机站风机2正转，即为压入式通风系统下，机站分支巷局部反风系统，其研究过程同（1）；
[0027] （4）通风机7停止、机站风机2正转或反转，即为无其它动力源条件下，无风墙机站单独作用通风系统，研究过程为：开启机站风机2，再测量机站分支管道两端及机站风机的风速和风压；通过变频及正反转控制电路8改变机站风机2转数，再测量通风参数，既可得到无风墙机站增压、增速性能曲线；
[0028] 改变机站分支中可调风门开度，重复以上步骤，既可得出不同工作条件下曲线。
[0029] 本实施例中均可通过调节可调风门的开度、改变通风机转数、改变扩散器开口断面积等技术参数，系统研究无风墙通风机站增压、增速效应，并推导相关计算公式；可在机站分支内同时布置几台机站风机，形成机站风机串、并联网络，分析机站串、并联通风效应及其通风机理。
