输电线路导线覆冰生长流体力学模型研究

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1、c~x~~)~~~~~~~~~*~~~~-~i)f~(~X;@~)TheResearchofTransmissionLinesIceGrowthFluid-MechanicsModel1l}fYi1::#$JR}LJ&.yfj]:jlif~(I}Q:f$)~~JG:~T-wL~~J5*~4~~:t!l$UI~~{v.~:~~~flt~lliJ~-=f~li:20151¥学校代码10709中图分类号TK121UDC621.3密级：□公开□保密硕士学位论文（专业学位）论文题名:输电线路导线覆冰生长流体力学模型

2、研究研究生：林淑凡学号：2012322导师（校内）：黄新波（教授）导师（校外）：刘家兵（高工）学院：电子信息学院专业领域：工学申请学位：工程硕士答辩委员会主任委员：陈贵敏答辩日期：2015年05月23日*A~m~~=m~~~~&*~~*Aa~~~m~F.~~ill~M~IWMJl:l~B{]JJ~*"AAXtfr8~1£~51ffl8{]~?ft:~r.:Lf>:i-t3C/f§~{£1i1J~fm1'A~~i*B~2.~~~-~M~W&~*o~*~~m~-~-~~-~1-A~-~.~Ba~~~~~n~~

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4、=So~{ftitJtf'F~~1S:4~fl>fii~*Yiji~;g,~~;JaM:."J;QI5*-SJi:v-_)BBJtA:c7of¥JJi11JB输电线路导线覆冰生长流体力学模型研究摘要：近年来，国家为了实施“西部大开发”和“西电东送、北电南送”等战略目标，推进超特高压输电工程的建设，使得超特高压输电线路难免经过一些有利于覆冰发展的微气象、微地形地区和高海拔的覆冰区。因此对输电线路开展相关的基础理论研究，建立起有效的、精确的输电线路覆冰生长预测模型，是保障其在各种恶劣的环境中安全、可靠运行的基

5、础。覆冰形成过程复杂，其过程不仅包括水滴碰撞输电线路等流体力学过程，也包括水滴在线路上释放潜热并发生冻结的热力学过程。因此覆冰这种物理现象可简单地分解为水滴对线路的碰撞、线路对水滴的捕获和水滴在线路上的冻结。本文首先对导线的外流场进行仿真模拟，获得导线沿面及其周边的外流场分布情况，包括速度场、温度场、压力场，并对其影响因素进行分析；据速度场分布分析水滴的受力情况并仿真水滴运动轨迹，并进一步进行水滴局部碰撞率及局部碰撞率影响因素研究。在外流场分析和水滴碰撞率研究的仿真基础上，继续深入分析液滴在线路上发生冻结

6、的热平衡过程，通过建立覆冰热平衡方程，分析热平衡过程中的对流换热的影响，对努赛尔数进行数值模拟，通过对导线及圆柱表面局部平均努赛尔数的仿真模拟，对传统的Nu数的计算公式进行改进，最终建立覆冰生长流体力学模型，使得覆冰质量计算更接近于实际，使得覆冰生长预测模型较传统公式的计算更加有效和精确。图55幅，表3个，参考文献60篇关键词：输电线路；预测模型；流体力学；热力学；对流换热；努赛尔数；FLUENT中图分类号：TK121ITheResearchofTransmissionLinesIceGrowthFlui

7、d-MechanicsModelAbstract:Inrecentyears,toimplementthestrategicgoalsof“large-scaledevelopmentinwest”and“WestPowertoEast,NorthPowertoSouth”,andpromotetheconstructionofEHVandUHVtransmissionengineering,someEHV/UHVtransmissionlineshavebeenbuiltintheregionsthat

8、causetransmissionlineicingeasily.Sotocarryouttherelatedbasicresearch,tobuildtheuseful,precisetransmissionlinesicinggrowthpredictivemodels,aretheprotectionofthetransmissionlinesfromtheharshenvironment.theprocessoffor