覆冰环境下输电导线外流场数值模拟与分析

doi:10.3969/j.issn.1000－7229.2014.05.002

电力建设 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 6-12.doi: 10.3969/j.issn.1000－7229.2014.05.002

覆冰环境下输电导线外流场数值模拟与分析

黄新波1，林淑凡1，朱永灿2，王玉鑫1，宋桐1

1.西安工程大学电子信息学院，西安市 710048； 2.西安电子科技大学机电工程学院，西安市 710071

出版日期:2014-05-01
作者简介:黄新波（1975），男，博士（后），教授，硕导，研究方向为智能电网在线监测理论与技术，E-mail: huangxb1975@163.com；林淑凡（1989），女，硕士，通信作者，研究方向为输电线路覆冰研究，E-mail: 306882597@qq.com；朱永灿（1986），男，博士，研究方向为输电线路在线监测与故障诊断，E-mail: 286844943@qq.com；王玉鑫（1991），男，硕士，研究方向为输电线路覆冰研究，E-mail: wangyuxin_ac@sina.com；宋桐（1990），女，硕士，研究方向为智能电网在线监测与故障诊断技术研究，E-mail: 710409514@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金项目（51177115）；国家重点基础研究发展计划项目（973计划）（2009CB724507-3）；教育部新世纪优秀人才支撑计划（NCET-11-1043）。

Numerical Simulation and Analysis of External Flow Field around Transmission Line under Icing Condition

HUANG Xinbo1, LIN Shufan1, ZHU Yongcan2, WANG Yuxin1, SONG Tong1

1. College of Electronics and Information, Xian Polytechnic University, Xian 710048, China；2. School of Electronic-Mechano Engineering, Xidian University, Xian 710071, China

Online:2014-05-01

摘要/Abstract

摘要：

利用基于有限体积法的流体数值模拟软件FLUENT研究了覆冰气候环境下输电线路导线的外流场，分析了导线周围气流场的速度场、温度场、压力场分布规律，并分析了覆冰过程所涉及的参数（风速、环境温度、导线温度、导线半径）对各场的影响。在实际情况中，导线迎风区域容易覆冰，背风区域不易覆冰，通过对外流场中速度场、温度场，压力场的分布规律和特征分析总结，揭示了导线不均匀覆冰的规律和机理。同时，对覆冰过程涉及参数的影响分析揭示了直径较小的导线容易覆冰的原因。

关键词: 输电导线, 覆冰, 外流场, 气流场, 数值模拟, FLUENT, 不均匀覆冰

Abstract:

The external flow field around transmission line under icing conditions was studied with using fluid numerical simulation software FLUENT based on finite volume method. The distribution characteristics of velocity field, temperature field and pressure field of the airflow around transmission line were analyzed. Then, the effects of wind speed, environment temperature, wire surface temperature, and wire radius on velocity field, temperature field and pressure field were researched. In fact, the windward of the transmission line is easy to freeze and the leeward of the transmission line is hard to freeze. The comprehensive analysis of the distribution characteristics of velocity field, temperature field and pressure field reveals the reason and mechanism of uneven distributed icing on the transmission line. And the analysis of the relevant parameters in icing shows why the wire with smaller radius is more easily covered in ice.

Key words: transmission line, icing, external flow field, airflow field, numerical simulation, FLUENT, uneven distributed icing

黄新波，林淑凡，朱永灿，王玉鑫，宋桐. 覆冰环境下输电导线外流场数值模拟与分析[J]. 电力建设, 2014, 35(5): 6-12.

HUANG Xinbo, LIN Shufan, ZHU Yongcan, WANG Yuxin, SONG Tong. Numerical Simulation and Analysis of External Flow Field around Transmission Line under Icing Condition[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2014, 35(5): 6-12.

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覆冰环境下输电导线外流场数值模拟与分析

Numerical Simulation and Analysis of External Flow Field around Transmission Line under Icing Condition

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