本文關(guān)鍵詞：一種適用于二維分形粗糙地表的雷電水平場計(jì)算的新算法

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【摘要】：由雷電引起的浪涌電壓和電流是造成電子設(shè)備失效甚至損壞的主要因素。雷電輻射電磁場的水平電場分量在雷電瞬態(tài)過電壓的研究計(jì)算中占據(jù)重要位置,然而目前針對雷電輻射水平電場的近似算法均是將地表假設(shè)成光滑地表,但現(xiàn)實(shí)中的地表常常存在高低起伏的特征。針對上述問題,基于Cooray-Rubinstein算法(簡稱C-R算法)提出了一種適用于二維分形粗糙地表的雷電水平場計(jì)算的新算法,并利用三維時域有限差分方法對其適用范圍和精度進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果表明:相比于光滑地表,粗糙地表對雷電水平電場的衰減不容忽視,尤其在回?fù)糸_始的幾個微秒范圍內(nèi),水平電場的幅值會出現(xiàn)明顯的衰減;當(dāng)高度均方根δ=5 m時,水平電場的幅值可衰減到原來的一半;當(dāng)?shù)孛骐妼?dǎo)率的變化范圍從0.1 S/m到0.01 S/m時,新算法的結(jié)果與三維時域有限差分方法的結(jié)果相比具有較好的適用精度,且節(jié)約了運(yùn)算時間和計(jì)算成本,更利于推廣到雷電定位技術(shù)和架空配電線路的雷電防護(hù)工程計(jì)算中。
【作者單位】： 南京信息工程大學(xué)中國氣象局氣溶膠與云降水重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室;南京信息工程大學(xué)大氣物理學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： C-R算法 FDTD 水平電場
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號:40975002)
【分類號】：TM863
【正文快照】： 0引言近年來,隨著電子設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),由雷電造成的直接和間接損失也越來越嚴(yán)重。雷電對電子設(shè)備的危害主要分為直擊雷和感應(yīng)雷兩個方面,其中直擊雷表現(xiàn)為雷電直接擊中架空線纜或者電器電子設(shè)備并對其造成損害,而感應(yīng)雷是由于雷電擊中架空線纜或者電子設(shè)備附近,在線

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本文編號：725723