摘要：为了揭示输电线路导线覆冰形成的原因和覆冰机理,通过对已有文献系统分析,指出导线覆冰是热力学、流体力学和电流电场耦合作用的结果。在国内外已有的覆冰模型基础上,针对雨凇覆冰过程,通过引入碰撞系数、冻结系数和收集系数给出了导线均匀覆冰和非均匀覆冰的覆冰质量和覆冰厚度预测模型,研究了在不同过冷却水滴中值体积直径、风速以及导线直径情况下覆冰质量随时间的变化规律。研究结果表明:与已有的覆冰模型相比较,所给出的模型能够获得满意的预测结果,该模型可为输电线路冰灾分析和覆冰设计提供有价值的参考。

摘要：为解决兰新高铁达坂城盐湖风区接触网绝缘子大面积污闪问题,设计了新型接触网腕臂绝缘子,根据工频复数电磁场理论和计算流体力学理论,在COMSOL Multiphysics仿真平台上构建了电场─流场─粒子追踪场─流体和粒子相互作用的多物理场单相耦合的等比例绝缘子风洞积污仿真模型,以碰撞系数和分布系数为表征参数,分析了不同气流角度下绝缘子表面积污特性。结果表明:当气流角度从0°~±45°变化时,绝缘子表面碰撞系数随着粒径的增大而增大;同一粒径下,伞裙表面分布系数符合正“γ”形分布,杆径和金具表面分布系数符合倒“γ”分布;在电场强度转折点处加装超大伞裙的新型绝缘子,有效降低颗粒物在绝缘子表面的碰撞系数和碰撞质量,提高了防污能力,为极端恶劣环境下绝缘子选型提供了参考。

摘要：为了给输电线路抗冰设计中冰雪厚度的估算及覆冰机理的研究提供理论依据,笔者从流体力学和热力学角度出发,建立全面的表征导线捕获过冷却水滴及冰面热传递过程的雾凇覆冰厚度预测模型。仿真结果表明,水滴与导线碰撞时的碰撞系数以及覆冰密度是影响预模型测结果精确性的关键参数,随覆冰时间增加雾凇覆冰厚度增长率逐渐减小,碰撞系数逐渐减小,水滴碰撞导线速度和冰面温度也随之减小,导致雾凇冰密度也逐渐减小。仿真和实验结果均表明,随圆柱体初始直径的增加,冰厚呈幂函数降低,模型预测结果与试验及现场观测结论一致。