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椭圆形覆冰导线的液滴碰撞特性朱永灿;郑心心;黄新波;曹雯;田毅;高华【摘要】过冷却液滴碰撞系数是架空输电线路覆冰生长机理研究的基础内容,该系数受覆冰导线截面形状、气象条件等因素的影响.为此以圆形、椭圆形覆冰为研究对象,采用流体力学数值模拟计算方法,分析结冰对象尺寸、风攻角、液滴中值体积直径对液滴碰撞系数的影响;随后,在大量液滴碰撞系数数据的基础上,采用误差反向传播(back propagation,BP)神经网络算法拟合出碰撞系数与其他因素的关系,在给定输入参数时可快速预测出液滴的碰撞系数;最后,搭建液滴碰撞系数实验平台.实验在0～3℃的环境温度条件下进行,通过高性能吸水纸吸附碰撞液滴,验证了数值模拟及BP神经网络预测过冷却液滴碰撞系数的有效性.【期刊名称】《广东电力》【年(卷),期】2018(031)008【总页数】6页(P118-123)【关键词】输电线路;覆冰;碰撞系数;计算流体力学;误差反向传播神经网络【作者】朱永灿;郑心心;黄新波;曹雯;田毅;高华【作者单位】西安工程大学电子信息学院,陕西西安 710048;国网陕西省电力公司检修公司,陕西西安 710065;西安工程大学电子信息学院,陕西西安 710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安 710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安710048;西安工程大学电子信息学院,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TM752.5冻雨、冻雾、湿雪引起的覆冰积聚会改变输电线路荷重和绝缘特性，引发断线、倒塔、绝缘闪络等安全事故，对架空输电线路安全运行构成严重威胁[1-4]。
2008年初我国南方地区的冰灾事故共造成7 000余条10 kV以上输电线路及800余座35 kV以上变电站被迫停运，14万基输电杆塔不同程度受损[3-6]。
为此，国内外学者基于气象学、流体力学、热力学开展了大量模型及实验研究，在覆冰生长模型、预测算法等方面取得了大量研究成果[2-13]。
旋转风力机的水滴撞击特性与雾凇模拟舒立春;梁健;胡琴;蒋兴良;吴晓东【摘要】寒冷地区的风力机叶片覆冰造成机组停机、安全事故等问题,一直困扰着风电行业的发展.针对三维风力机运行中遇到的过冷却水滴撞击问题,采用拉格朗日法数值模拟了不同环境条件和运行工况下的水滴撞击特性,并在人工气候室内对小型水平轴风力机进行了覆冰试验.数值计算结果表明:水滴碰撞区域主要集中在叶片前缘,沿叶展方向碰撞系数以及碰撞极限均增大;碰撞系数和碰撞区域随着水滴中值直径的增大而增大;风机转速下降或风速上升都会造成水滴的撞击区域整体向压力面移动.数值计算模拟的雾凇冰形与人工覆冰试验结果有较好的一致性.%Iced wind turbine often suffers from shutdown and security issues, which limits the development of wind power industry. A numerical study of droplet impingement on 3-D rotating blade was carried out by Lagrange method. The performance of droplets under various environmental and operating conditions was studied and verified in the artificial icing tests. Numerical results show that the collision region mainly accumulates at the leading edge and the tip of the blade, and the collision area also increases at the tip. Collision efficiency increases and collision area expands with the increase of media volume diameter. Lower rotating speed or higher wind speed will cause the collision region moving to pressure side of the blade. The numerical simulation shows good consistency with the icing test under rime ice condition.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2018(033)004【总页数】8页(P800-807)【关键词】风力机覆冰;三维数值模拟;水滴撞击特性;拉格朗日法;覆冰试验【作者】舒立春;梁健;胡琴;蒋兴良;吴晓东【作者单位】输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;山东鲁能智能技术有限公司济南 250101;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TM614随着全球气候的急剧恶化以及传统能源的短缺，风电正在全球能源战略调整方面扮演着越来越重要的角色。
文章编号:100025773(2004)022*******SPH 方法对金属表面微射流的数值模拟①王 裴,秦承森,张树道,刘 超(北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088) 摘要:光滑粒子流体动力学(Sm oothed Particle Hydrodynamics )方法是一种无网格的拉氏计算方法,具有计算格式简单、易于计算大变形问题等优势。
用二维SPH 程序模拟了冲击加载下金属铝表面的沟槽状缺陷产生微射流的过程,得到了喷射物的总质量、最大速度和质量2速度曲线。
还计算了相同深度、不同夹角的沟槽微射流,并与实验结果进行了比较。
结果表明:计算得到的喷射物总质量和最大速度与实验结果符合较好,SPH 方法对于估算金属表面的微射流提供了一种有效的数值模拟手段。
关键词:微射流;SPH ;沟槽缺陷;喷射量;质量2速度曲线 中图分类号:O347.5 文献标识码:A1 引 言 当冲击波从材料自由表面反射时,会有部分物质微粒以高于自由面运动速度向外喷射,这一现象称为微喷射。
微喷射现象是Walsh 等人[1]于1953年发现。
对铝和铅等材料的微喷射实验[2～4]表明:在冲击波作用下,材料表面几何缺陷形成的微射流、表面熔化或局部熔化、表面掺杂等因素都可能使材料表面发生微喷射现象。
微喷射理论研究工作的相关文献较少,主要是针对沟槽微射流的研究。
韩长生[5]给出了单沟槽微射流喷射量的半经验解析公式。
陈军等[6]用分子动力学方法模拟了单沟槽微射流模型,研究了沟槽型缺陷微喷射的机理,给出微喷射体粒子数目和速度与沟槽夹角的定性规律,但没有给出喷射量。
光滑粒子流体动力学(Sm oothed Particle Hydrodynamics )方法是一种无网格的拉氏计算方法,计算空间导数时不需要使用网格,适于计算大变形问题。
并且SPH 的计算公式简单,易于编程。
SPH 方法是Lucy [7]于1977年首先提出的,作为求解流体动力学问题的一种M onte 2Carlo 的方法;1982年M on 2aghan [8,9]等人提出了适用于SPH 方法的插值核理论,并引入人工粘性项,从而能模拟流场中的激波强间断现象;1990年,L.D.Libersky [10]等将材料强度效应引入SPH 方法,从而使SPH 方法可以解决弹塑性流体力学问题。
第28卷第3期2009年7月电工电能新技术Advanced T echnology of E lectrical Engineering and EnergyV ol.28,N o.3July 2009收稿日期:2008212207基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2009C B724507)作者简介:雷 鸣(19842),男,安徽籍,硕士生,主要研究方向:输变电外绝缘特性;刘 刚(19692),男,黑龙江籍,副教授,博士,主攻电气设备在线监测与故障诊断、过电压及其防护等。
220kV 架空分裂导线的应力动态分析雷 鸣1,刘 刚1,杨 挺2(11华南理工大学电力学院,广东广州510640;21中国南方电网有限公司,广东东莞523000)摘要:为了更好地评估过电流对水平排列导线伸长、导线间距的影响,研究了导线间距与电磁力相互作用的机理。
通过建立输电线路为抛物线模型,利用模型计算导线电磁力、导线长度、导线拉应力,并分析计算拉应力、电流等因素对分裂子导线导线伸长、间距的影响。
继而利用数值计算软件求出不同状态下子导线最小间距,并分析不同电流对导线间最小距离的影响,综合以上分析,建立过电流下导线伸长动态模型。
基于以上分析可知:各种因素对导线伸长和最小间距存在影响,伸长与电磁力相互促进;动态模型显示导线伸长过程中各种参数变化,与导线粘连临界状态参数进行比较以判定导线粘连,并提出相应预防粘连的措施。
关键词:过电流;导线粘连;最小间距;动态模型;临界状态;参数变化中图分类号:T M75 文献标识码:A 文章编号:100323076(2009)0320050204引言双分裂导线相碰或十分靠近是出现粘连的先决条件,采用加装间隔棒的方法,虽然施工较为简单,但一般需停电作业,且不太适用于处理连续多档的粘连,尤其导线对地距离较大时,施工难度非常大,施工安全系数也比较低[1]。
目前处理分裂导线电磁力基于导线平行的状态[2],没有很好处理导线在受外力如电磁力、拉应力等情况下导线处于曲线状态的电磁力的求解,其中使用平行状态计算电磁力就会出现较大误差,并且导线间使用间隔棒和电流随电压出现波动也会使导线受力发生较大变化[3],以及导线在电磁力发生改变时导线长度的变化。
6g坊Sichuan Building Materials 第46卷第11期2020年11月Vol.46,No.llNovember,2020下击暴流风雨场的数值模拟丁梦阳，吉柏锋(武汉理工大学土木工程与建筑学院，湖北武汉430070)摘要：下击暴流是在雷暴天气下强下沉气流迅速下降冲击地面后产生的一种短时强风，并且在发生时通常会伴有强降雨过程。
由于下击暴流在下沉阶段和水平扩散阶段风速较大，雨滴在风的驱动力下会产生的风驱雨现象。
本文利用离散相模型对下击暴流的风雨场进行了数值模拟，得到下击暴流风雨场中不同直径雨滴的运动轨迹。
研究表明雨滴的直径越大，雨滴沿径向扩散的距离就越小。
关键词:下击暴流；离散相模型；风驱雨中图分类号:TU312.1文献标志码:A文章编号：1672-4011(2020)11-0224-02DOI：10.3969/j.issn.1672-4011.2020.11.117Numerical simulation of downburst wind and rain fieldDING Mengyang,JI Baifeng(School of Civil Engineering and Architecture, WuhanUniversity of Technology,Wuhan430070,China) Abstract:Downburst is a kind of short-term strong wind that is produced by a strong downdraft rapidly falling and hitting the ground in thunderstorm weather,and it is usually accompanied by a strong rainfall process when it occurs.Due to the large wind speed of the downburst in the sinking stage and the horizontal diffusion stage,the wind-driven rain phenomenon will occur when raindrops are driven by the wind.In this paper, the discrete phase model is used to numerically simulate the wind and rain field of the downburst,and the trajectories of raindrops with different diameters in the downburst wind and rain field are obtained.Studies have shown that the larger the diameter of the raindrops, the smaller the distance the raindrops spread in the radial direction.Key words:downburst；discrete phase model；wind-driven rain；o前言1978年,Fujita⑴将下击暴流定义为在雷暴天气下强下沉气流迅速下降冲击地面后产生的一种短时强风。
幂律型流体撞击射流破碎特性直接数值模拟
郑浩铭;孙俊柠;朱呈祥;尤延铖
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2020(41)8
【摘要】凝胶推进剂的双股射流撞击雾化广泛应用于液体火箭发动机的燃烧室中,其破碎特征及雾化效果直接影响燃烧效率。
为探究雾化特性的发展规律,采用直接数值模拟DNS方法,对射流速度为100m/s的剪切稀化非牛顿液体正交撞击产生的雾化特征、液体表面积、表面波、涡特性以及非牛顿特性开展研究。
结果表明,射流下形成的雾化流场迅速扩张形成液膜,液膜两侧边缘破碎成大量的液丝与液滴,核心部分产生撞击波后在气体力的作用下逐步发展为带有凸起和褶皱的不稳定表面波,其撞击波波长最大可达2.46倍射流直径。
液体表面积不断增长,但无量纲表面积总体呈现先下降再上升的趋势。
气体中的涡量分布则分为有序附着区和无序爆炸区两类,并且涡量主要集中分布于气相区域。
此外,射流撞击时产生强剪切使该液体内部的粘性系数下降,最低仅为初始粘性系数的0.3倍。
【总页数】8页(P1895-1902)
【作者】郑浩铭;孙俊柠;朱呈祥;尤延铖
【作者单位】厦门大学航空航天学院
【正文语种】中文
【中图分类】V231.2
【相关文献】
1.气-幂律两相流体流经截面突缩管的数值模拟
2.幂律型流体射流破碎建模和实验问题探讨
3.不同环境压力下幂律流体撞击射流破碎特性
4.幂律型非牛顿流体液膜破碎的实验研究(英文)
5.幂律型凝胶推进剂射流撞击雾化SPH模拟
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交流电场下水滴对导线电晕特性的影响胡琴;吴执;舒立春;蒋兴良;杨爽;徐清鹏【摘要】导线电晕会带来巨大的危害,是输电线路设计与运行必须考虑的重要因素之一,而降雨天气会严重影响导线的电晕特性.本文在小型电晕笼内对导线表面附着水滴时进行交流电晕试验,同时结合二维和三维有限元仿真来分析导线的电晕特性.研究表明,导线表面布满水的起晕电压远小于导线表面附着少量水滴的起晕电压;根据水滴在电晕过程中的破裂方式提出采用水滴的第一次破裂电压和第一次喷射微滴电压来表征水滴在电场作用下的稳定程度,试验得到导线表面附着三滴水的第一次破裂电压、第一次喷射微滴电压低于导线表面附着一滴水的值;水滴在交流电场中将会做两倍于电场频率的受迫振动,而且水滴在不同的振动位置对空间场强的畸变程度不一,这将导致水滴电晕过程中的瞬时电晕现象;通过三维仿真计算得到导线表面附着三滴水时的空间场强最大值和强场强区域体积大于导线表面附着一滴水的值,说明三滴水时对电场的畸变更为严重.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2015(030)018【总页数】9页(P237-245)【关键词】交流电场;电晕;水滴;破裂;振动;空间场强【作者】胡琴;吴执;舒立春;蒋兴良;杨爽;徐清鹏【作者单位】重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;国网重庆南岸供电公司重庆 400060;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TM852在输电线路上，电晕现象常常指导线表面的电场强度超过空气分子的游离强度时，导线表面的空气分子发生电离，形成的一种自持放电[1-4]。
实际工程中，电晕放电常常伴随着能量的损失、可听噪声污染、无线电干扰、腐蚀作用、导线舞动等危害[5-8]。
