發(fā)布時間：2017-09-23 22:05

  本文關(guān)鍵詞：1000kV特高壓交流輸電線路覆冰舞動特性分析

  更多相關(guān)文章： 覆冰導(dǎo)線 八分裂導(dǎo)線 氣動特性 數(shù)值模擬 風(fēng)洞試驗

【摘要】：覆冰導(dǎo)線舞動是輸電導(dǎo)線因覆冰形成的非圓截面結(jié)構(gòu)體在較大風(fēng)速作用下產(chǎn)生的一種低頻、大振幅的自激振動。導(dǎo)線舞動的發(fā)生會使輸電線路金具損壞,導(dǎo)線交錯甚至斷裂從而引起大范圍的停電,給生產(chǎn)和生活帶來了巨大的經(jīng)濟損失。我國特高壓交流輸電技術(shù)世界一流,根據(jù)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃我國將大力發(fā)展特高壓輸電技術(shù),各相輸電導(dǎo)線多采用分裂導(dǎo)線的形式。雖然國內(nèi)關(guān)于覆冰導(dǎo)線舞動特性的研究有很多,但是在多分裂導(dǎo)線舞動的研究上仍然存在一些問題需要廣大學(xué)者研究。覆冰導(dǎo)線的氣動不穩(wěn)定性是造成導(dǎo)線舞動的直接原因,因此本文以覆冰導(dǎo)線氣動特性為主要研究對象對導(dǎo)線舞動進行分析。目前對覆冰導(dǎo)線空氣動力特性最主流,最可靠的研究方法是風(fēng)洞試驗,本文主要采用數(shù)值模擬的方法研究分析覆冰導(dǎo)線的氣動特性,并通過與相關(guān)風(fēng)洞試驗結(jié)果比較,驗證了方法的可行性和正確性。文章基于ADINA有限元分析軟件,對計算機數(shù)值模擬技術(shù)進行探究,建立了覆冰導(dǎo)線的二維繞流場模型對覆冰導(dǎo)線氣動特性進行模擬。通過不斷的調(diào)整模型,改變模型參數(shù),精確網(wǎng)格劃分和選擇合理的時間步長進行運算,獲得了覆冰單導(dǎo)線和八分裂導(dǎo)線的氣動力系數(shù)仿真數(shù)值,通過與風(fēng)洞試驗結(jié)果進行對比驗證了模型的正確性,分析模擬結(jié)果,導(dǎo)線的三分力系數(shù)變化規(guī)律受導(dǎo)線尾流的影響明顯,其中阻力系數(shù)所受影響最大。本文最后分析了風(fēng)速和覆冰厚度對八分裂導(dǎo)線氣動特性的影響。在所設(shè)定的風(fēng)速變化范圍內(nèi),分裂導(dǎo)線的三分力系數(shù)模擬結(jié)果隨風(fēng)速大小的改變變化不大,得出了風(fēng)速的大小對覆冰導(dǎo)線氣動特性的影響不大。改變導(dǎo)線截面的覆冰厚度,覆冰導(dǎo)線的三分力系數(shù)輸出曲線變化幅值隨著覆冰厚度的增加而增大。覆冰厚度越大,導(dǎo)線升力系數(shù)和扭矩系數(shù)曲線斜率負(fù)值區(qū)域數(shù)值更小,覆冰厚度越大,受導(dǎo)線尾流的影響分裂導(dǎo)線的阻力系數(shù)明顯降低,從而證明了分裂導(dǎo)線比單導(dǎo)線更容易發(fā)生舞動,大面積覆冰導(dǎo)線更容易發(fā)生舞動。本文研究結(jié)果為覆冰分裂導(dǎo)線舞動的分析提供了一定的參考,為風(fēng)洞試驗?zāi)Ｐ偷母牧?參數(shù)的設(shè)定與優(yōu)化提供了有利的支撐。
【關(guān)鍵詞】：覆冰導(dǎo)線 八分裂導(dǎo)線 氣動特性 數(shù)值模擬 風(fēng)洞試驗
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM75
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 覆冰導(dǎo)線舞動機理11-13
• 1.2.2 導(dǎo)線氣動性研究及風(fēng)洞試驗13-15
• 1.2.3 防舞技術(shù)15-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 覆冰導(dǎo)線舞動基本理論20-33
• 2.1 垂直舞動機理20-23
• 2.2 扭轉(zhuǎn)舞動機理23-25
• 2.3 二自由度耦合系統(tǒng)舞動機理25-29
• 2.4 覆冰導(dǎo)線空氣動力特性分析29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第3章 覆冰導(dǎo)線氣動特性仿真及理論基礎(chǔ)33-46
• 3.1 CFD基本理論33-35
• 3.1.1 流體力學(xué)基本控制方程33-34
• 3.1.2 湍流模型34-35
• 3.2 ADINA有限元分析35-37
• 3.2.1 ADINA軟件模塊35-36
• 3.2.2 覆冰導(dǎo)線舞動仿真流程36-37
• 3.3 覆冰單導(dǎo)線氣動力特性仿真實例37-43
• 3.3.1 有限元模型的建立37-40
• 3.3.2 仿真計算結(jié)果分析40-43
• 3.4 結(jié)果驗證43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 覆冰分裂導(dǎo)線氣動特性數(shù)值模擬46-58
• 4.1 覆冰分裂導(dǎo)線繞流場數(shù)值模型46-47
• 4.2 覆冰八分裂導(dǎo)線繞流場數(shù)值模擬結(jié)果47-49
• 4.3 覆冰分裂導(dǎo)線氣動力系數(shù)仿真結(jié)果驗證49-54
• 4.4 覆冰厚度和風(fēng)速對導(dǎo)線空氣動力特性的影響54-57
• 4.4.1 風(fēng)速對覆冰導(dǎo)線空氣動力特性的影響54-55
• 4.4.2 覆冰厚度對導(dǎo)線空氣動力特性的影響55-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第5章 總結(jié)58-60
• 5.1 論文總結(jié)58-59
• 5.2 對今后工作的建議59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文64-65
• 致謝65

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10 葉文娟;覆冰導(dǎo)線的舞動機理及其數(shù)值模擬[D];合肥工業(yè)大學(xué);2012年

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本文編號：907695