输电线路所处复杂地形的风场数值模拟

输电线路在强风尤其是台风作用下极易受损。为了评估线路在台风中的风险,需要确切得知线路中各个位置的风速。采用计算流体力学方法,对台风中受损线路所处的复杂地形进行建模,获得高分辨率的风场信息。使用风速比来评估地形对风场的影响,数值模拟结果显示复杂地形能够显著影响不同区域的风速大小,导致不同的输电塔所受风荷载的巨大差异,从而解释了特定区域发生倒塔事故的原因。     

非平稳台风-桥分析系统

 从风场模拟、验证和荷载处理3个方面考虑台风非平稳特性,构建了台风-桥分析系统。构建了台风风场模拟验证系统方法,基于非平稳风速模拟方法建立台风风场模拟方法,并引入非均匀调制进化谱对模拟风场进行验证;基于良态风荷载处理方法,建立了台风荷载处理方法,并采用APDL语言进行ANSYS二次开发,建立台风-桥时域分析系统;采用建立的分析系统对台风作用下某斜拉桥桥梁响应进行分析。结果表明,模拟功率谱和验证进化谱吻合良好,提出的台风风场模拟和验证系统方法合理有效;模拟台风风速与台风作用下的桥梁响应时程曲线均与时变平均风速变化趋势相同,且波动幅度随时变平均风速的减小而减小;基于平稳特性经典风谱直接对台风风场进行模拟不合适。     

架空输电线路的暂态热平衡模拟

在有限元方法的基础上,根据输电线路的温升变化的过程,进行具体的分析,得出影响温升的变量,包括风速、风的偏向角度、导线的电流、周围温度、日光的作用等因素,都对输电线路从暂态到稳态的时间产生重要的影响;结果显示:风速对从变化时刻到达到稳态所需的时间起着至关重要的作用,能够使时间迅速的减少;随着风向角度的增加,达到稳态的时间迅速地减少,直到增大到60°后对时间的影响不大;暂态所需时间对载流量的变化比较敏感,当载流量发生变化时,达到稳态的时间存在巨大的变化;周围的温度以及日光的作用,对此影响几乎可以忽略。     

台风风场研究及其数值模拟

对近年来台风风场研究及其数值模拟方法作了论述.阐述了浮标和地面台站观测、飞机侦察、雷达卫星高空观测等台风观测手段;阐明了简易参数分析模型、定常动力学模型、非定常动力学模型、运动学模型等台风风场模型;分析了既有风场模型对我国东南、华南沿海海域台风风场模拟的适用性,又论述了基于台风内各站点、基于台风影响区域、台风全路径等极值风速预测研究手段.最后,展望了台风风场数值模拟的发展趋势和需解决的问题.     

架空输电线路检修探索和实践

随着经济的不断快速发展,人们的物质文化生活水平不断提高,因此对于电力的需求量也会不断上升。供电企业是一个基础性的公用事业,电能的稳定供应,才能保证各行各业工作的顺利进行,不会造成严重的损失。那么好的输电设备是保证电能稳定供应的前提,也是输电线路稳定运行的保障。本文主要针对架空输电线路检修中的问题进行分析和探讨。     

架空输电线路设计小议

从工程设计经验出发,较详细地分析了架空线路设计中各阶段需注意的问题,并特别指出了当前设计与常规设计有所区别的几个重点。     

架空输电线路的防雷

架空输电线路是电网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中,故极易受到外界的影响和损害,其中最主要的一个方面就是雷击,尤其在山区的输电线路,线路故障基本上是累计跳闸引起的。这样对单电源运行的变电站就会全站停电直接影响到整个片区的供电。如何有效降低雷击,提高供电可靠性,防雷是关键。     

架空输电线路施工过程介绍

输电线路施工在电力工业的建设中具有非常重要的地位，它是架设输电线路所必须进行的一项环节，在设计环节之后能够对设计好的线路进行勘察施工。输电线路作为电能传输的载体，能够进行电能的输送和分配，联络各发电厂和变电站，是电力系统的重要组成部分。输电线路的施工包括了施工测量，杆塔基础施工和杆塔组立，架线施工，接地装置施工等环节。环环紧扣，每一项的施工都要重视，前一环节是后一环节的基础，后一环节是前一环节的深化，相辅相成，共同完成施工工作。     

架空输电线路设计探讨

在电力系统设计中,输电线路的设计是一门较为复杂的学科,该工作不但要求设计人员的专业知识熟悉,而且还要有处理现场各种复杂局面的实践经验。为此,本文作者主要就架空线路各阶段设计中应注意的问题进行了分析,同时就当前设计与常规设计中的几个重点区别做了探讨,供同行参考。     

浅谈架空输电线路的防雷设计

随着国民经济的发展,电力的需求也成倍增长,而供电可靠性对经济发展起关键作用,因此对电网的可靠运行也就提出了更高的要求。雷击跳闸是电网运行中最大的威胁,占电网故障的70～90%。其中比较容易被雷击的是架空输电线路,因此加强架空线路的防雷和遏制雷击短路故障的影响范围,是输电线路设计中非常重要的部分。针对架空线路的两种雷击方式,提出了降低架空输电线路的接地电阻和提高线路本身耐雷水平的设计方法。     

架空导线覆冰实验及模拟

在小型开式冰风洞中对架空导线覆冰过程进行测试,风洞位于低温环境室中,在不同工况下,每隔1 h测量导线上的冰负荷和冰密度以及观察覆冰类型,覆冰测试时间为6 h,将实验结果与改进后基于热平衡的覆冰模型进行比较及误差分析。研究结果表明:当气流温度从-10℃逐渐升高到-2℃时,覆冰开始为干增长(雾凇),然后逐渐变为湿增长(雨凇),同时冰密度增加;风速增加会导致覆冰量增加,但如果气流中液态水含量比较高,即使是在较低的温度下,覆冰类型也为雨凇;改进的覆冰模型对导线冰负荷的预测与实验结果较吻合。     

架空输电线脱冰跳跃高度的计算公式

在采用有限元数值模拟方法研究架空高压输电线脱冰跳跃问题的基础上,通过对各种脱冰工况和不同参数情况下导线脱冰动力响应数值结果的分析,得到导线脱冰后最大跳跃高度与导线脱冰前后静止状态的弧垂差之间的定量关系,进而给出连续档最大跳跃高度的工程实用简化计算公式.利用该公式可以简化重冰区高压输电线导线之间以及导地线之间安全间隙的设计,具有重要的工程实用价值.     

超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟

传统方法模拟电荷位置及个数的选择对计算结果产生直接影响,仅可进行定性分析,不能有效实现电场数值模拟。提出一种新的基于ANSYS的超高压输电线路附近民用建筑物区域电场数值模拟方法。在ANSYS环境下确定不同单元的种类、材料等,按照实际研究对象构造输电导线与民用建筑物的计算模型,计算超高压输电线路附近民用建筑物区域电场值。研究民用建筑物高度对电场的影响,完成超高压输电线路附近民用建筑物房屋电场数值模拟、棱边倒角前后民用建筑区域电场数值模拟。结果表明:超高压输电线路附近民用建筑物不应过高;超高压输电线路附近民用建筑物棱角电场畸变较棱边更大,屋顶室内与阳台的电场屏蔽效果更加显著;对建筑物棱边进行倒角处理无法优化周围区域电场环境。     

三维超音速和高超音速无粘非定常流动的数值模拟

对于钝头体的三维高超音速和超音速非定常绕流，给出了Ｅｕｌｅｒ方程在团结于钝头体 的非惯性坐标系中的守恒形式，通过对求解域的有限体积离散，矢通量分裂方法以及Ｗａｒｍｉｎｇ 和Ｂｅａｍ的二阶迎风格式用数值方法计算了Ｅｕｌｅｒ方程的时间精确解。给出了利用本文的非定 常流动数值计算结果及１９９２年任玉新的学位论文“气动稳定性导数的理论与数值方法”计算出 的俯仰阻尼导数的值，它与实验结果较好地符合。表明文中的非定常流动数值计算方法是可靠 的，对准确确定飞行器的动导数具有意义。     

硅基转接板上传输线的电学特性

对硅基转接板上单层RDL(redistribution layer)和多层RDL传输线的损耗特性进行了深入的分析和比较。研究了硅的电阻率、传输线几何尺寸(包括线宽,线高和介质厚度等)对传输特性的影响,并总结了硅基上单层RDL和多层RDL传输线的不同传输规律。另外,提出了一种优化的叠层结构和差分信号线结构,大大改善了硅基上互连结构的传输性能。     

近岸港口风暴潮与台风浪相互作用的数值模拟

为了模拟近岸港口风暴潮与台风浪的相互作用,利用ECOMSED和SWAN,采用嵌套方法,使用海图水深数据、Holland台风模型气压场,选择具有代表性的200808号台风为天气背景,规划4组数值试验,通过单向耦合研究该港区及邻近海域的台风浪和风暴潮水位相互影响。使用ECOMSED模式,按是否考虑波浪作用分别计算苏澳港风暴潮水位。对比结果表明,考虑海浪影响的风应力以后,风暴潮水位更加接近实测值,海浪通过风应力对苏澳港风暴潮位有全局性的调制作用,苏澳港内聚集更多的海水,内外的水位高度差加大,海平面更加倾斜。使用SWAN模式,按是否考虑风暴潮位影响分别计算了苏澳港的台风浪,试验结果表明,波高受风暴潮位的影响是局部的,靠近岸边的有效波高有所增大,增大的幅度约1m,而水位较深的地方有效波高变化不明显。     

台风风特性现场实测与数值模拟研究综述

台风风特性的现场实测与计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟是研究台风作用下结构风效应和城市地形风场特性的主要方法。采用综述形式,对当前台风风场特性现场实测与数值模拟研究的基本方法、主要内容、待解决问题及未来发展趋势进行了归纳及总结。现场实测台风数据为台风风特性的研究提供有力的科学根据,在数值模拟软件中对台风风场进行模拟极大方便了对台风风特性的研究。目前,台风实测数据还十分有限,台风非平稳性和地域性差异等因素导致难以用数值模拟的方式准确描述城市地形风场环境。未来,需以现场实测和数值模拟相结合的方式,总结风场特性,对城市地形风场建立适配的台风数学分析模型,得到合适的结构设计风参数选值方法。     

输电线路节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力数值模拟研究

采用正交数值模拟方法研究了岩体及注浆体相关因素对节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力的影响.数值模型中考虑了岩石弹性模量、浆体弹性模量、节理迹长、节理倾角、锚杆埋深5个因素的变化,选择5因素4水平的正交试验方法进行了数值模拟.结果表明,锚杆埋深对注浆锚杆基础抗拔力的影响最大,其次为浆体弹性模量、岩石弹性模量、节理迹长、节理倾角,浆体弹性模量和强度对锚杆基础抗拔力的影响虽然大于岩石弹性模量的影响,但是提高浆体强度和弹性模量对节理化岩体注浆锚杆基础抗拔力的提升效果有限.     

磁力金属带传动主要性能参数的数值模拟

对新型磁力金属带传动的主要性能参数 ,如有效牵引力、传动比及弹性滑动率等进行了分析和数值模拟 ,揭示了这些参数是随磁感应强度、围包角及初张力而变化的规律 .由于电磁力的作用 ,其有效牵引力较普通带传动可提高 4～ 6倍 ,传动比可提高 3～ 4倍 ,而弹性滑动率仅为 0 .0 2 %～ 0 .0 5 % ,因而传动准确 ,效率高 ,传动性能也可得到较大程度的改善 .图 6 ,参 7     

高压输电线路中输电塔塔基的模型制作及其承载性能的实验研究

针对葛洲坝水利枢纽至武昌500 kV输电线路(葛武线)输电塔塔基改造中出现的问题,以ZB41型杆塔为原型,利用室内制作的模型装置对大板基础和大板+微型桩(板桩)基础两种形式的杆塔塔基承载性能进行了实验研究.结果表明,大板基础和板桩基础的地基土竖向承载力均达到设计要求,但大板基础的抗水平承载性能不能满足设计要求;板桩基础抗水平承载力是大板基础抗水平承载力的3倍多;板桩基础方案达到了葛武线输电塔塔基改造的设计要求.